【文章內(nèi)容簡介】 tF ?? 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 333/ /,/mkgmkgmkgLFLFLBLA???????????? Tw= 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 333/ 8 8 0 0 3 8 00 3 / 8 0,/ 8 0mkgmkgmkgLWLWLBLA??????????? 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(jì)算 有公式 ??? iiLM ?? 計(jì)算 塔頂液相平均表面張力計(jì)算 CtD ?? 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 mmNmmNmmNLD BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 進(jìn)料板液相平均表面張力計(jì)算 CtF ?? 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 mmNmmNmmNLF BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 塔底液相平均表面張力 CtW ?? 時(shí)，查 《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》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(jì)算 塔徑的計(jì)算 氣液相體積流量為 精餾段：smLMLsmMMVVMVLLSVVFVDVVS/ 0 5 2 /9 4 2/)(0 3 )(333??????????????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 9 提餾段：smMLLsmMVVLLSVVS//333???????????????????? 則，精餾段由VVLCu ? ?? ??m a x ,C可由： mhHVLCCLTVLSSL,0 4 ) 0 5(9 4 )()20(2/132/20?????????板上液層高度取板間距圖的橫坐標(biāo)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 0 9 4 / m a x??????????塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D=1m 塔截面積為 222 7 8 mDAT ???? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 10 實(shí)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(biāo)為： ) ( )( 2/132/1 ????????? ?VLSSVL?? 取板間距 ,??TH 板上液層高度 mhL ?? ,則 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 7 / m a x???????????????塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后 mD 1?? 塔截面積為 222 7 8 mDAT ?????? ? 實(shí)際空塔氣速為： smAVuTS /9 9 8 7 7 ????? 精餾塔有效高度的計(jì)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(jì)算 溢流裝置計(jì)算 選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤，各項(xiàng)計(jì)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 7 ) 3 6 0 02 1 (11 0 0 3/2 ????? 取板上層清液高度 mhL ? ,則： mhhh OWLW 0 4 2 1 7 ????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 11 提餾段： mhOW 0 0 1 8 ) 3 6 0 (11 0 0 3/23 ??????? ? 取 mhhhmh OWLWL 0 52 01 , ?????????? (3)弓形降 液管高度 dW 和截面積 fA 精餾段：由 ??DlW ， 圖 [5] 查弓形降液管的參數(shù)圖得： mDWmAADWAAdTfdTf,2??????????? 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即： ssLHA s Tf 3 ??? ??? ?? 故降液管設(shè)計(jì)合理 提餾段：因 mWWmAAmDD ddff ,0 6 2 ,1 2 ????????? 故 則 ss 6 2 3 ??? ??? ??，故降液管設(shè)計(jì)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：30300 3 4 2 0 3 ????????????hhmul LhWWh 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 12 提餾段： mulLhWh 300 ?????? ??? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理，選用凹形受液盤，深度 mmhW 50?? 塔板布置 本設(shè)計(jì)塔徑 mDD 1??? 取閥孔動(dòng)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(jì)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(gè)1 0 5)0 3 (7 7 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) 120???NN 功能因數(shù) ,則： 精餾段 :/120)(40102001?????????VSuFsmNdVu?? 塔板開孔率為： %%100 ???uu 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 13 提餾段 : 7 /5 7 1 2 0)0 3 (7 9 40202002??????????????VSuFsmNdVu?? 塔 板開孔率為： %%100 ???uu 塔板流體力學(xué)校核 干板阻力 氣體通過塔板的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，依?jù) ?hhhh LCP ??? 計(jì)算塔板壓降 精餾段： smuVOC/ ??? ? 因 01uuOC? ，故： mguhLVC 04 3220 ??????? ?? 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?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù) ????? ，已知板上液層高度 mhh LL ??? ，所以 mhhhh LLll ???????? 則，精餾段 mhhh lCf 0 7 9 4 9 ????? 換算成單板壓強(qiáng)降 K PaK PaghP Lfp 2 0 50 7 9 ??????? ? 提餾段 mhhh lCf 0 7 9 4 9 ???????? 換算成單板壓降 K P aK P aghP ffp 1 8 80 7 9 ????????? ? 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(dāng)?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 )()( ?? ??? ??? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 14 提餾段： mhlLhWSd 42320)0 (1 )(1 ?? ??? ???? ??? 板上液層高度：精餾段 mhL ? ，則 mH d 1 4 2 7 9 4 ????? ? 提餾段 mhL ?? ，則： mH d 3 ?????? ? 取 ,????? 已選定 mhhmHH WWTT 04 , ?????? 則，精餾段 mhH WT 2 2 )0 5 8 ()( ?????? )( 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(diǎn)率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 板上液體流經(jīng)長度： mWDZZ dLL ???????? 板上液流面積： 6 2 7 8 mAAAA fTbb ???????? 圖 33 泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù) [1] 則精餾段：取物性系數(shù) K=，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查得 ?FC ，帶入公式有： 泛點(diǎn)率 %% 3???? ???????F 提餾段：取系數(shù) K=，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查得 ??FC 泛點(diǎn)率 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 %% 3???? ????????F 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(dǎo)致塔板效率下降。為了避免物沫夾帶過量，應(yīng)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(yīng)滿足小于 (液 )/kg(干氣體 )的要求。對(duì)于大塔徑泛點(diǎn)需控制在 80%以下，從以上計(jì)算的結(jié)果可知，其泛點(diǎn)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(diǎn)率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ?據(jù)此可做出負(fù)荷性能圖的物沫夾帶線。按泛點(diǎn)率 80%計(jì)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(gè) SS VL 值，可算出 ： 表 31物沫夾帶曲線表 1 )/3 smLS（ 0 )/( 3 smVS 提餾段