苯與氯苯化工原理課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 13:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ))=+ Ls^(2/3) hT hf = Ls^(2/3) eV=*10^(6)/*10^(3)*((*Ls^(2/3)))^= 整理得VS= Ls^(2/3)在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)Ls值，依上式算出Vs的值，計(jì)算結(jié)果列于下表。Ls/(m3/s)Vs/(m3/s)由此表數(shù)據(jù)可作出液沫夾帶線2．液相符合下限線 對(duì)于平直堰，取堰上夜層高度how=，得 hOW=()*1*(3600Ls/)^(2/3)= Ls^(2/3)=,于是 Ls,min=．液相符合上限線 以θ=4s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 即AfHT/Ls=4 故Ls,mas=*．液泛線令 Hd=Ф(HT+hw)由Hd=hP+hL+hd=hc+hl+hσ+hL+hd hl=βhL hL=hw+howФHT+(Фβ1)hw=(β+1)how+hc+hσ+hd忽略hσ 忽略how與Ls，hd與Ls，hc與Vs的關(guān)系式代入上式，并整理得： aVs2=bcLs2dLs2/3a=(A0C0)2(ρV/ρL)=(** *()= b=ФHT+(Ф+β+1)hw=*+()*= c=(*)2 d=*103*E(1+β)(3600/lw)1/3= 整理得 Vs2= 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)Ls值，依上式算出Vs的值，計(jì)算結(jié)果列于下表。Ls/(m3/s)Vs/(m3/s)由此表數(shù)據(jù)可作出液泛線5在操作性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即為操作線。由圖可知，操作上限為液泛控制，下限由漏液控制。查圖得Vs,max=,min=操作彈性為：Vs,max/ Vs,min= 四．提餾段的設(shè)計(jì)(1) 每層塔板壓降 △p= kPa塔底操作壓力 pw=+*7=進(jìn)料板壓力 pF=+*7= kPa提餾段平均壓力 pm=(+)/2=(2)操作溫度計(jì)算查苯—氯苯物系的汽液平衡數(shù)據(jù)，通過(guò)內(nèi)插法，計(jì)算得泡點(diǎn)溫度。塔底溫度 tw= ℃進(jìn)料板溫度 tF= ℃提餾段平均溫度 tm=(+)/2=℃(3)平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算由yw=，查平衡曲線（），得xw= M VDm=*+()*= (kg/kmol) M LDm=*+()*= (kg/kmol)提餾段平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由圖解理論板（見(jiàn)圖），得yF=查平衡曲線（見(jiàn)圖），得xF= M VFm=*+()*= (kg/kmol)M LFm=*+()*= (kg/kmol)提餾段平均摩爾質(zhì)量： M Vm=(+)/2= (kg/kmol) M Lm =(+)/2= (kg/kmol)(4)平均密度計(jì)算①氣相平均密度計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算， ρVm=pmMVm/RTm=*(*(+))=(kg/m3)②液相平均密度的計(jì)算液相平均密度依下式計(jì)算，即： 1/ρLm=aA/ρLA+aB/ρLB塔底液相平均密度的計(jì)算由tw= ℃,查表1，用內(nèi)插法得： ρA= (kg/m3) ρB= (kg/m3) 1/ρLDm = + ρLDm = (kg/m3)進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算由tF =℃。查表1，用內(nèi)插法得： ρA= (kg/m3) ρB= (kg/m3)進(jìn)料板液相的質(zhì)量分率 aA=*(*+()*)=1/ρLFm =+ ρLFm = (kg/m3)提餾段液相平均密度為： ρLm =（ρLFm +ρLDm ）/2 =(+)/2= (kg/m3)（5）液體平均表面張力計(jì)算液相平均表面張力依下式計(jì)算，即：n σLm=Σxiσi i=1塔底液相平均表面張力的計(jì)算：由tw= ℃，查表2得： σA= (mN/m) σB=(mN/m)σLDm =*+()*=(mN/m)進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算：由tF= ℃，查表2得： σA=(mN/m) σB=(mN/m)σLFm =*+()* =(mN/m)提餾段液相平均表面張力為： σLm =(+)/2=(mN/m)(6)液體平均黏度計(jì)算液相平均黏度依下式計(jì)算： lgμLm =∑xilgμi塔底液相平均黏度的計(jì)算：由tD= ℃，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷）》得： μA= mPas μB= mPas lgμLDm=*lg()+()*lg()解出μLDm = (mPas)進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算：由tF= ℃，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷）》得：μA= mPas μB= mPas lgμLFm=*lg( )+()*lg( )解出μLFm = (mPas)提餾段液相平均黏度為： μLm =( + )/2= (mPas)提餾段的氣、液相體積流率為： V’S=V’MVm/3600ρVm =*(3600*)=(m3/s) L’S=L’MLm/3600ρLm =*(3600*)= (m3/s)由umax=C*√((ΡLρV)/ ρV)，式中C由式 C=C20*(σL/20)^ 計(jì)算，其中的C20由《化工原理課程設(shè)計(jì)》P104 圖32查得，圖的橫坐標(biāo)為：(Lh’/Vh’)*( ρL/ρV)^=((*3600)/( *3600))*( )^= 取板間距為HT=，板上液層高度hL=： HThL= (m)查得C20= C=*()^= umax=*(()/ )^= (m/s)，則空塔氣速為： u=*umax=*= (m/s) D=(4*V’S/(π*u))^=(4*(*))^= (m)因?yàn)樘崃舳嗡叫∮诰s段的塔徑，所以提留段塔徑就按精餾段的取。按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后D=1 （m）塔截面積為： AT==*=(m2) u =VS/AT=)(1)溢流裝置計(jì)算因?yàn)樗紻=1m，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)。參考單流型塔板系列參數(shù)（分塊式）并且計(jì)算如下：⑥ 堰長(zhǎng)lW :取lW= (m)⑦ 溢流堰高度hW :由hW=hLhOW，選用平直堰，堰上液層高度hOW由下式計(jì)算，即： hOW=()*E*(Lh/lW)^(2/3)近似取E=1，則hOW=*1*(*3600/)^(2/3)=(m)板上清液層高度hL=60mm故hW=hLhOW== (m)⑧ 弓形降液管寬度Wd和截面積Af ：由lW/D=，查《化工原理課程設(shè)計(jì)》P108，圖3
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