【正文】 . 0 8 5 ( ) 0 . 0 8 4 72 0 2 0LCC ?? ? ? ? 1m a x 8 0 7 . 4 4 2 . 9 7 30 . 0 8 4 7 1 . 3 9 3 m s2 . 9 7 3u ?? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度 1m a x0. 70 0. 70 1. 39 3 0. 97 5m suu? ? ? ? ? 塔徑 4 4 1 . 4 3 1 1 . 3 6 7 m3 . 1 4 1 6 0 . 9 7 5sVD u? ?? ? ?? 按標準塔徑圓整為 ? （ 2） 提餾段塔徑計算 0 .220C ( )20LCC ??式 中 由 計 算 其中的 20C 查圖，圖的橫坐標為 221122, 0 . 0 0 3 9 4 7 9 0 . 6 8( ) ( ) 0 . 0 4 4 11 . 3 6 5 3 . 3 9 4h LLVhVLF V ??? ? ? ? 取板間距 ? 板上液層高度 ? 則 h m? ? ? ? 查圖 51 得到 20 ? 0 . 2 0 . 220 1 9 . 1 7( ) 0 . 0 8 5 ( ) 0 . 0 8 4 32 0 2 0LCC ?? ? ? ? 1m a x 7 9 0 . 6 8 3 . 3 9 40 . 0 8 4 3 1 . 2 8 4 m s3 . 3 9 4u ?? ? ? ? 取安全系數(shù)為 ，則空塔速度為 1m a x0. 70 0. 70 1. 28 4 0. 89 9 m suu? ? ? ? ? 塔徑 4 4 1 . 3 6 5 1 . 3 9 0 m3 . 1 4 1 6 0 . 8 9 9sVD u? ?? ? ?? 按標準塔徑圓整為 ? 根據(jù)上述精餾段和提餾段塔徑的計算，可知全塔塔徑為 ? 塔截面積為 2 2 21 . 4 1 . 5 3 9 m44TAD??? ? ? ? 以下的計算將以精餾段為例進行計算： 實際空塔氣速為 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 TN 1 H 15 1 5 mZ ? ? ? ? ? ? ?精 精（ ） （ ） 提餾段有效高度為 TN 1 H 15 1 5 mZ ? ? ? ? ? ? ?提 提（ ） （ ） 在進料板上方開一人孔，其高度為 。 (1)計算干板靜壓頭降 ch 由式 vcU ?? 可計算臨界閥孔氣速 ocU ，即 smUvoc/ ??? ? cUU 00 ? ，可用Lvcc gUh ?????? 0 算干板靜壓頭降，即 mh c )( 2 ????? (2)計算塔板上含氣液層靜壓頭降 fh 由 于所分離的苯和甲苯混合液為碳氫化合物，可取充氣系數(shù) ?? ，已知板上液層高度 ,?Lh 所以依式 Ll hh 0?? mhl ??? (3)計算液體表面張力所造成的靜壓頭降 ?h 由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計。即 owdwlcowdwfwT hhhhhhhhhhhhhH ??????????????? ?? )( 式中， gUh Lvc ?? 干板靜 壓 板 靜20? ，板上液層靜壓頭降 Ll hh 0?? 從式 owwL hhh ?? 知， Lh 表示板上液層高度， 321 0 0 09 7 ????????? wsow lLEh。 ?取 代入 wl 的值則可求出 ? ?minsL為 smlEL ws /00 08 32323mi n ???????? ?????????? ?? 上式后得 按上式作出的液相負荷下限線是一條與氣相流量無關(guān)的豎直線，見圖中的線 (5). 所的負荷性能圖如下： 0 0 6 0 01 0 0 32 ?????????wSl LE 9 小結(jié) 1. 從塔板負荷性能圖中可看出，按生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣相和液相流量所得到的操作點 P在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設(shè)計合理。 設(shè)計過程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計中的許多知識都需要查閱資料和文獻，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。 330 ??????? NmkgmkgmhmH lvwT ???? 0 /U m s? ； 0 ? ； 0 ? 代入上式。 計算霧沫夾帶量 Ve （ 1） 霧沫夾帶量 Ve 判斷霧沫夾帶量 Ve 是否在小于 10%的合理范圍內(nèi)，是通過計算泛點率 1F 來完成的。由文獻（一）查表 53 得，塔板分為 4 塊。如 / 0 . 9 9 / 7 8 . 1 1 0 . 9 9 2/ ( 1 ) / 0 . 9 9 / 7 8 . 1 1 0 . 0 1 / 9 2 . 1 3dADd A d BxMx x M x M? ? ?? ? ?/ 0 . 4 5 / 7 8 . 1 1 0 . 4 9 1/ ( 1 ) / 0 . 4 5 / 7 8 . 1 1 0 . 5 5 / 9 2 . 1 3fAFf A f BxMx x M x M? ? ?? ? ?/ 0 . 0 2 / 7 8 . 1 1 0024/ ( 1 ) / 0 . 0 2 / 7 8 . 1 1 0 . 9 8 / 9 2 . 1 3wAWw A w BxMx x M x M? ? ?? ? ?表 16 苯 — 甲苯 （ ）的 txy 相平衡數(shù)據(jù) 苯摩爾分數(shù) 溫度℃ 苯摩爾分數(shù) 溫度℃ 液相 氣相 液相 氣相 1? =BABA yy xx // = )( )( ?? = 同理可算出其它的 ? 2 3 4 5 6 7 8 9 10= 2 .3 5 = 2 .3 3 = 2 .4 6 = 2 .5 6 = 2 .5 8 = 2 .4 9 = 2 .6 1 = 2 .3 9 = 2 .4 5? ? ? ? ? ? ? ? ? 從而推出 ?m? 所以平 衡線方程xxxxy )1(1 ????? ?? 因為泡點進料 q=1，所以有： m i n 1 1 0 . 9 9 2 2 . 4 7 0 . 4 9 10 . 9 9 2 1 . 3 51 ( 1 ) 1 0 . 4 9 1 1 . 4 7 0 . 4 9 1DFDFF xxRx xx ???? ? ????? ? ? ? ??? ??? ? ? ????? 取操作回流比 m in ???? RR 。要保持塔的穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。氣體在塔盤板上以水平方向吹出，氣液 接觸時間長，霧沫夾帶量少，液面落差也較小。 采用浮閥精餾塔，塔高 米，塔徑 米，按逐板計算理論板數(shù)為 17。 （ 5） 操作條件：塔頂壓強 4kPa(表壓），單板壓降 ≤ 。 工作量 設(shè)計計算 說明書一份，工藝流程簡圖一份，設(shè)備條件圖一份。蒸餾是分離均相混合物的單元操作之一，精餾是最常用的蒸餾方式，是組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。塔頂上升蒸氣采用全凝器 冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲罐。在設(shè)計時要根據(jù)實際需要選定回流比。 實際板數(shù)的求取 全塔平均溫度按塔頂及塔釜溫度的算術(shù)平均值計算，塔頂 和塔釜可分別近似為純苯和純甲苯，則有 8 0 .2 1 1 0 .6 9 5 .42mt ???℃ 查取《化工工藝設(shè)計手冊》得知， ℃時苯和甲苯的黏度為 ? ?A ，? ?B 。 2200 0 . 0 3 9/ ( ) 1 9 3 ( ) 0 . 1 5 01 . 4T dA A N D? ? ? ? ? ? 此開孔率在 5%~15%范圍內(nèi)，符合要求。利用兩點確定一條直線，便可在負荷性能圖中得到霧沫夾帶的上限線。 氣體負荷下限線（ 漏液線） 對于 F1 型重閥，因 0F 5 時，會發(fā)生嚴重漏液，故取 0 5F? 計算相應(yīng)的氣相流量39。因為通過與同學(xué)或者是老師的交換看法很容易發(fā)現(xiàn)自己認識的不足，從而讓自己少走彎路。 液相負荷上限線 為了使降液管中液體所夾帶的氣泡有足夠時間分離出，液體在降液管中停留時間不應(yīng)小于 3～ 5s。 （ 2） 嚴重漏液校核 當閥孔的動能因數(shù) 0F 低于 5 時將會發(fā)生嚴重漏液，前面已計算 0 ? ，可見不會發(fā)生嚴重漏液。 現(xiàn)按 39。 ?? 操作線方程 精餾段操作線方程為： ?????????? xxR xxR Ry D 提餾段操作線方程為： 39。此次設(shè)計是在常壓下操作。 具有代表性的浮閥