【文章內(nèi)容簡介】 工物性數(shù)據(jù)手冊》得 333/ /,/mkgmkgmkgLDLDLBLA??????????? 進料板，由加料板液相組成， ?Ax 則 3 6 )4 0 ( 0 0 ????? ??Aa CtF ?? 時，查《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》得 吉林化工學院化工原理課程設計 10 3333/ /,/mkgmkgmkgLFLFLBLA?????????? ???? Tw=℃時，查《化 學化工物性數(shù)據(jù)手冊》得 333/ /,/mkgmkgmkgLWLWLBLA???????????? 故精餾段平均液相密度為 3/ 0 52/ 9 1 3 mkg??? ）（精? 提餾段平均液相密度為 3/ 8 82/ 8 9 6 mkg??? ）（提? 液相平均表面張力的計算 有公式 ??? iiLM ?? 計算 塔頂液相平均表面張力計算 CtD ?? 時，查《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》得 mmNmmNmmNLD BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 進料板液相平均表面張力計算 CtF ?? 時，查《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》得 mmNmmNmmNLF BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 塔底液相平均表面張力 CtW ?? 時，查《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》得 mmNmmNmmNLW BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 精餾段平均表面張力為 mmNL /)( ???? 提餾段平均表面張力為 mmNL /)( ????? 精餾塔主要工藝尺寸的計算 塔徑的計算 氣液相體積流量為 精餾段：smLMLsmMMVVMVLLSVVFVDVVS/101 9 0 5 1 /8 5 2/)(0 3 )(333??????????????? 提餾段：smMLLsmMVVLLSVVS//333???????????????????? 吉林化工學院化工原理課程設計 11 則，精餾段由VVLCu ? ?? ??m a x ,C可由： mhHVLCCLTVLSSL,) ( )()20(2/132/20?????????板上液層高度取板間距圖的橫坐標為：由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，求得， ??? 則 mhH LT ??? , 圖 [1] 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ?C , )20 ()20( 20 ???? LCC ? smCCuVVL / 0 5m a x ????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 mVDsmuuS 9 7 4 8 5 /1 4 m a x??????????塔徑 按 標準塔徑圓整后為 D=1m 塔截面積為 222 7 8 mDAT ???? ? 實際空塔氣速為 smu / 1 ?? 同理提餾段：由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，圖的橫坐標為： 0 9 ) 8 8(7 8 )( 2/132/1 ????????? ?VLSSVL?? 取板間距 ,??TH 板上液層高度 mhL ?? ,則 吉林化工學院化工原理課程設計 12 mhH LT ???? ，查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ??C smCuCCVVLL/ 8 80 7 0 7 )20(0 8 )20(m a x20???????????????????? 取安全系數(shù)為 ，則 muVDsmuuS 8 7 /8 m a x???????????????塔徑 按標準塔徑圓整后 mD 1?? 塔截面積為 222 0 7 8 mDA T ?????? ? 實際空塔氣速為： smAVuTS /0 0 8 7 8 ????? 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 mHNZ T ?????? ）（）（ 精精 提餾段有效高度為 mHNZ T ??????? ）（）（ 提提 故精餾塔的有效高度為 : mZZZ ????? 提精 塔板主要工藝尺 寸的計算 溢流裝置計算 選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤，各項計算如下： (1)堰長 Wl 取 ),(, mllDDmDl WWW ????????? 故 (2)溢流堰高度 Wh 精餾段：由 OWLW hhh ?? ,選用平直堰，堰上液層高度 3/2)( WhOW lLEh ? 近似取 E=1，則 mhOW 0 1 ) 3 6 0 (11 0 0 3/23 ?????? ? 取板上層清液高度 mhL ? ,則： mhhh OWLW ????? 提餾段： mhOW 0 2 2 ) 3 6 0 (11 0 0 3/23 ??????? ? 取 mhhhmh OWLWL , ?????????? (3)弓形降液管高度 dW 和截面積 fA 精餾段：由 ??DlW ， 吉林化工學院化工原理課程設計 13 圖 [5] 查弓形降液管的參數(shù)圖得： mDWmAADWAAdTfdTf,2??????????? 驗算液體在降液管中停留時間，即： ssLHA h Tf 3 ?????? ?? 故降液管設計合理 提餾段：因 mWWmAAmDD ddff , 2 ????????? 故 則 ss 3 ?????? ??，故降液管設計合理。 （ 4）降液管底隙高度 0h 取降液管底隙的流速 smuu / ??? ，則 精餾段： 0300?????????? ?hhmul LhWWh 提餾段：0 1 1 1 3 7 0 1 0300?????????????????hhulLhWWh 故降液管底隙高度設計合理，選用凹形受液盤，深度 mmhW 50?? 吉林化工學院化工原理課程設計 14 塔板布置 本設計塔徑 mDD 1??? 取閥孔動能因子 12???FF ,則 精餾段孔速 smFuV/ ??? ? 取 型浮閥采用 Fmmdd ,3900 ??? 每層塔板上浮閥數(shù)目為： )(4 4 2020????? udVN S? 取邊緣區(qū)寬度 mWC ? ,破沫區(qū)寬度 mWS ? 計算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即： 2222222ar c s i n180(2)(21)(2212)ar c s i n180(2mAWWDxmWDRrrxrxrxAaSdCa?????????????????????則其中? 同理提餾段孔速 smFuV/ ?????? ? 每層塔板上的浮閥數(shù)目為： 個99)(4 200?????????udVN S? 取邊緣區(qū)寬度為 mWC ?? ，破沫區(qū)寬度 mWS ?? 因 xxrrDD ?????? ,則 故塔板上的鼓泡區(qū)面積 mAA aa ??? 取孔心距 t=75mm，采用正三角形叉排繪制排列圖的浮閥數(shù) 9???NN 功能因數(shù) ,則： 精餾段 :/110)(40102001?????????VSuFsmNdVu?? 塔板開孔率為： %%100 ???uu 提餾段 :/110)(40202002??????????????VSuFsmNdVu?? 吉林化工學院化工原理課程設計 15 塔板開孔率為： %%100 ???uu 塔板流體力學校核 干板阻力 氣體通過塔板的壓強降相當?shù)囊褐叨?，依?jù) ?hhhh LCP ??? 計算塔板壓降 精餾段： smuVOC/ ??? ? 因 01uuOC? ，故： mguhLVC 04 220 ??????? ?? 提餾段： smuVOC / ????? ? 因 ??? 0uuOC ，故： mguhLVC 20 ???????????? 塔板清液層阻力，克服表面張力 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 mhh LL ??? ，所以 mhhhh LLll ???????? 則，精餾段 mhhh lCf 0 7 8 4 8 ????? 換算成單板壓強降 K P aK P aghP Lfp 2 0 50 7 8 ??????? ? 提餾段 mhhh lCf 0 7 9 4 9 ???????? 換算成單板壓降 K P aK P aghP ffp ????????? ? 淹塔（液泛） 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度 )( WTd hHH ?? ? ， dLPd hhhH ??? 單層氣體通過塔板壓降所相當?shù)囊褐叨龋? 精餾段： mhh fP ?? 提餾段： mhh fP 0 7 9 ???? 液體通過降液管的壓頭損失： 精餾段： mhl Lh W Sd 42320 )()( ?? ??? ??? 提餾段： mhlLhWSd ) ()( 2320?? ???? ??? ? 板上液層高度：精餾段 mhL ? ，則 mH d 1 3 9 7 8 4 ????? ? 提餾段 mhL ?? ，則： 吉林化工學院化工原理課程設計 16 mH d 157 ????? 取 ,????? 已選定 mhhmHH WWTT , ?????? 則，精餾段 mhH WT )()( ?????? )( WTd hHH ?? ? ,所以符合防止淹塔的要求 提餾段 mhH WT )()( ????????? )( ?????? WTd hHH ? ,所以符合防止淹塔的要求。 物沫夾帶 由公式：泛點率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 板上液體流經(jīng)長度： mWDZZ dLL ???????? 板上液流面積： mAAAA fTbb ???????? 圖 33 泛點負荷因數(shù) [1] 則精餾段：取物性系 數(shù) K=，泛點負荷系數(shù)圖查得 ?FC ，帶入公式有： 泛點率 %% 3???? ???????F 提餾段：取系數(shù) K=，泛點負荷系數(shù)圖查得 ??FC 泛點率 %%10 054 8 3???? ????????F 吉林化工學院化工原理課程設計 17 物沫夾帶是指下層塔板上產(chǎn)生霧滴被上升氣流帶到上層塔板上的現(xiàn)象，物沫夾帶將導致塔板效率下降。為了避免物沫夾帶過量，應使每千克上升氣體中帶到上層塔板的液體量控制在一定范圍內(nèi) ，才能保證一定的生產(chǎn)能力和塔板效率。物沫夾帶量 Ve 應滿足小于 (液 )/kg(干氣體 )的要求。對于大塔徑泛點需控制在 80%以下，從以上計算的結(jié)果可知，其泛點率低于 80%，所以物沫夾帶滿足要求。 塔板符合性能圖 物沫夾帶線 泛點率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ?據(jù)此可做出負荷性能圖的物沫夾帶線。按泛點率 80%計算： 精餾段 ?? ????? SS LV 整理得： SS LV ?? 由上式可 知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)取兩個 SS VL 值，可算出 ： 表 31物沫夾帶曲線表 1 )/3 smLS（ 0 )/( 3 smVS 0． 6211 提餾段 ????????? SS LV