【文章內容簡介】 》 當 Dt =℃mmNmmNBBAA/ /2 2 5 ????? ?????? ????? mmN /)9 9 4 (2 2 5 9 4 ??????? 當 ?Ft ℃ 時mmNmmNBBAA/1 2 0 /1 1 4 ????? ?????? ????? mmNF /)3 2 3 (1 2 0 2 3 1 4 ??????? 當 Wt =℃ 時mmNmmNBBAA/ / 1690100 ????? ?????? ????? mmNW / 0 2 8 0 2 8 ????? ）（? 則精餾段液相平均表面張力為： mmNFDm /3 4 ( ????? ??? 精） 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 提餾段液相平均表面張力為： mmNWFm / )( ????? ??? 提 1t =℃ 查表得： sm P asm P a BA ???? 3 9 1 ?? 2t =℃ 查表得： sm P asm P a BA ?????? 3 2 2 5 ?? （ 1）精餾段粘度： )1( 111 xx BA ????? ??? sm P a ?? ????? )( （ 2）提餾段粘度： )1( 222 xx BA ??????? ??? sm P a ?? ????? 3 1 1 )1 6 3 3 (3 2 2 6 3 3 5 由 Fx = Fy = 得 )3 2 3 ( )6 8 9 (3 2 3 6 8 9 ????F? 由 Dx = Dy = 得 )( )( ????D? 由 Wx = Wy = 得 0 5 )0 0 2 8 ( )0 0 0 1 (0 0 2 8 0 0 0 1 ????W? (1)精餾段的平均相對揮發(fā)度： 0 9 1 ????? FD ??? (2)提餾段的平均相對揮發(fā)度： 3 4 3 0 5 2 ????? FW ??? 理論板的計算 理論板：離開這種板的的氣液相組成平衡溫度相等；塔板上各處的液相組成均勻一致。 理論板的計算方法：本次采用圖解法計算。 根據表 31的數據，繪出平衡曲線。泡點進料，所以 q=1， q 線方程為平行于 y 軸的一條直線。畫出對角線，得到 xy曲線圖，所得的圖形如下： 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 圖 21 確定最小回流比 畫直線通過（ DD xx， ），且與平衡曲線相切，此時回流比為最小回流比 minR ，由圖可知，截距為 。 故有Fm inm in 1RR xx yxDqD ???? = = 得 ? 取 R== ?? 精餾段操作線方程為： 2 0 9 9 4 4 ?????????? xxRxR R D 由于是泡點進料則 323 ???? FWDFq xxxxx ，， ， q 線方程為： q=1 又已知精餾段操作線方程，由梯級圖解法確定理論板層數。圖見附錄。 在圖上作操作線，由點（ ， ）起在平衡線與精餾段操作線間畫階梯，過精餾段操作線與 q線交點，直到階梯與平衡線的交點小于 ，由圖此得到的全塔理論塔板數 TN =（包 括再沸器）。精餾段理論板數為 10層，提餾段理論板數為 層（包括再沸器），應從第 11塊板進料。 板效率與塔板結構，操作條件，物質的物理性質及流體力學性質有關，它反映了實際塔板上傳質過程進行的程度。板效率可用奧康奈爾公式： )( ?? LTE ?? 計算。 式中， ? — 塔頂與塔底平均溫度下的相對揮發(fā)度； 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 L? — 塔頂與塔底平均溫度下的液相粘度 。 （ 1）精餾段 塊所以：已知：精 10)3 3 9 (3 3 9 11111???????????TTPTENNEsm P a?? （ 1） 提餾段 塊所以：已知：提 )3 1 (3 1 22221????????????TTPTENNEsm P a?? 全塔所需實際板數： 塊30921 ???PN 全塔效率： %4630 ??? 提PTT NNE 加料板位置在第 22 塊塔板 塔徑的初步設計 （ 1） 精餾段 ? ?sk m o lhk m o lDRV sk m o lhk m o lDRL /0 8 0 ?????? ????? 已知：3131 11 //VLVL ?? ?? ?? 質量流量：skghkgVMV skghkgLML VL /?????? ?????? 體積流量：smhmVVsmhmLLVSLS//0 0 2 3311133111?????????? （ 2） 提餾段 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 由于本設計采用泡點進料，故 q=1. sk m o lhk m o lFqVV sk m o lhk m o lqFLL /0 8 0 8 )1( /1 1 5 5 ?????? ??????? 已知：3232 22 /9 3 5 /VLVL ?? ?? ?? 質量流量：hkgMVV hkgMLL VL /3 2 0 6 5 /5 6 9 4 4 22 ????? ????? 體積流量：smhmVVsmhmLLVSLS/9 7 /0 0 2 3322233222?????????? （ 1）精餾段 由LVLCuuu ? ?? ????? m a xm a x ~( ，安全系數安全系數） ，式中 C 可由史密斯關聯(lián)圖查出。 2/1)( VLhVhL ?? 圖 22 史密斯關聯(lián)圖 橫坐標數值： 0 2 7 ) 9 7(0 5 4 2 59 0 3 )( 2/12/11111 ???? VLSSVL ?? 取板間距： mhHmhmH LTLT ???? ，板上液層高度， 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 查圖可知 0 9 )203 4 (0 8 )20(0 8 ????? ?CCC ， muVDsmusmuS 4//1111m a x????????????則，取安全系數為 按標準，塔徑圓整為 橫截面積： smAVuA TST / 38 38 12 ??????? 空塔氣速：， （ 2）提餾段 橫坐標數值： 0 )9 35 4 02( 11 23 62 )( 2/12/12222 ???? VLSSVL ?? 取板間距： mhHmhmH LTLT ????? ，取板上液層高度， 查圖可知： 1 0 )20 (0 8 )20(0 8 2020 ????? ?CCC ， muVDsmuusmuS 4// 222m a x2m a x????????????? 由于提餾段與精餾段塔徑相差不大，故提餾段塔徑可圓整為 。 橫截面積： 22 5 38 mA T ??? ，空塔氣速 smu / ? 故塔的塔徑為 ，塔的橫截面積為 m 。 溢流裝置 Wl 的計算 取堰長 Wl = ,即 mlW ??? ，出口堰高為 Wh 本設計采用平直堰，堰上液層高度 OWh 按下式計算 3/2)(1 0 WhOW lLEh ? 式中 E值可由液流收縮系數計算圖查出。 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 圖 23 液流收縮系數計算圖 ）（ 1 精餾段 由于 ml LDl W hW 9 0 3 )( ??? 查圖 34液流收縮系數計算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW)( 3/2????????? ）（ 2 提餾段 由于 mlLDlWhW 3 6 2 )( ??? ?? 查圖 24液流收縮系數計算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW0 3 1 0 1 ) 6 2 ( 0 0 3/2??????????? Wd 和截面積 Af 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 圖 24 弓形降液管的參數 由 ?DlW 查圖 35弓形降液管的參數圖得 ??Tfd AADW 則 213 mAAmDW TFd ???????? 驗算降液管內停留時間： 精餾段： ssL HA s Tf ?????? 提餾段： ssL HA s Tf 0 2 3 8 ??????? 停留時間大于 5s，故降液管可用。 (1)精餾段 取降液管底隙流速 smu / ? ，則 mul Lh W s ???? 0 0 2 00 ???? hhh W且 ，故降液管底隙高度設計合理 (2)提餾段 取 smu / ?? ，則 mul Lh W s ?????? 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 0 0 2 00 ??????? hhh W且 ，故降液管底隙高度設計合理 塔板的結構尺寸、浮閥數目及排列 本設計采用 F1 型重閥，重量為 33 克，孔徑為 39mm。 由于 塔徑大于 800mm，由于剛度、安裝、檢修等要求，多將塔板分成數塊通過人孔送入塔內，采用單溢流型塔板。本設計塔徑 D=1400mm，塔板分成四塊。 圖 25塔板分塊示意圖 (1)精餾段 取閥孔動能因子 110?F ,則孔速 smFuV /121001 ??? ? 每層塔板浮閥數目為 個1 700 202001 ????? udVN s 取邊緣區(qū)寬 度 mWC ? ，破沫區(qū)寬度 mWs ? 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 計算塔板上鼓泡區(qū)面積，即 ?????? ??? RxRxRxA a a rc s i n1 222 其中： mWDRC ????? mWWDxsD 4 2 2 ) 0 7 (2 )(2 ??????? 所以： 2222 0 1 4 2 2 rc s i 8 2 2 2 2 mA a ??????? ?????? 浮閥塔排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 mmt 75? 則排間距： mmmNAt ta 79 70 0 ?????? 因塔徑較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 ，而應小些，故取 t’ =，以等腰 三角形叉排方式作圖，排得閥數目為 167 個。 圖 26 精餾段浮閥數目的確定 按 N=167 個重新核算孔速及閥孔動能因子： 武漢理工大學華夏學院化藥系 化工原理課程設計 共 頁 第 頁 smu /1 6 70 3 8 201 ????? ????F 閥孔動能因子變化不大，仍在 9~13 的范圍內。 以塔橫截面積為基準的塔板開孔率 ? ) (167)( 2202001 ??????? DdNA Ndu uT?