【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。相對(duì)蒸汽密度(空氣=1)： 。飽和蒸汽壓(kPa)： (℃)。臨界溫度(℃)： 。臨界壓力(MPa)： 。閃點(diǎn)(℃)：15。引燃溫度(℃)：432。溶解性：不溶于水，可混溶于乙醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。摩爾折射率：,摩爾體積（m3/mol）：。等張比容（）：,表面張力（dyne/cm）：。介電常數(shù)：,偶極距（1024cm3）：,極化率：。匯總?cè)缦?、乙苯的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量沸點(diǎn)℃臨界溫度℃臨界壓強(qiáng)Pa苯AC6H6乙苯BC8H乙苯在某些溫度下的表面張力t/℃204060801001201乙苯在某些溫度下的粘度t/℃0204060801001201乙苯的液相密度t/℃20406080100120140塔徑D/m板間距HT200300250350300450350600400600三 精餾塔模擬設(shè)計(jì)計(jì)算及操作條件的選擇根據(jù)模擬精餾過(guò)程的結(jié)果?？偣残枰?6塊板，在第15塊板處進(jìn)料。進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。蒸餾操作通?？稍诔?、加壓和減壓下進(jìn)行。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。例如，采用減壓操作有利于分離相對(duì)揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時(shí)還需要使用抽真空的設(shè)備。對(duì)于沸點(diǎn)低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進(jìn)行蒸餾。當(dāng)物性無(wú)特殊要求時(shí)，一般是在稍高于大氣壓下操作。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰?。有時(shí)應(yīng)用加壓蒸餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時(shí)的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少蒸餾的能量消耗?！　　槭顾牟僮鞣€(wěn)定，免受季節(jié)氣溫的影響，精餾段、提餾段采用相同塔徑以便于制造，則常采用飽和液體（泡點(diǎn)）進(jìn)料，但需要增設(shè)原料預(yù)熱器。本方案采用泡點(diǎn)進(jìn)料即q=。確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)：所設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。其次所定的設(shè)計(jì)方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。計(jì)算傳熱面積和選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)，流量計(jì)等)及其裝置的位置，以便能通過(guò)這些儀表來(lái)觀測(cè)生產(chǎn)過(guò)程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用。如前所述在蒸餾過(guò)程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)都有影響。同樣，回流比的大小對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。例如苯屬有毒物料，不能讓其蒸汽彌漫車間。又如，塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過(guò)大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會(huì)使塔受到破壞，因而需要安全裝置。以上三項(xiàng)原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。但在化工原理課程設(shè)計(jì)中，對(duì)第一個(gè)原則應(yīng)作較多的考慮，對(duì)第二個(gè)原則只作定性的考慮，而對(duì)第三個(gè)原則只要求作一般的考慮。四 精餾塔主體工藝尺寸的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際塔板數(shù)NP,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算總塔板效率ETα=(α1α2)=[(kB2/kE2)(kB25/kE25)]=[（）()]=μ=(μ2+μ25)/2=( + )/2= ET=(αμ)=()=理論板為26塊，進(jìn)料板為第15塊所以精餾段板數(shù)為 13/=28塊提餾段板數(shù)為 11/=24塊其中進(jìn)料板為第29塊板，總板數(shù)為52塊取精餾段板間距為 HT=，提餾段板間距 HT=進(jìn)料板所在的塔板間距增至700mm,人孔所在板的間距HT增至800mm。，裙座取5m。則塔高Z0=5(裙座)+4（塔底空間）+8+(人孔)+8+（人孔）+3+（進(jìn)料板）+++++8+（人孔）+8+（人孔）+7 ++=由精餾段數(shù)據(jù)可得: 氣、液流動(dòng)參數(shù)FLV=Lh(ρl/ρ v)1/2/Vh =1/2=取塔盤清液層高度 hL=液滴沉降高度HΓhL==由液氣流動(dòng)參數(shù)FLV及液滴沉降高度（HΓhL）查Smith圖知C20=又液體的表面張力 σ≠20 mN/mC=C20(σ/20)=（）=液泛氣速 uf=c((ρlρv)/ρv)1/2 =(()/)1/2=：u===氣相通過(guò)的塔板截面積A=VS/u=(3600)=塔截面積為氣相流通面積A與降液管面積Ad之和，可選Ad/AT或lW/D之值來(lái)確定塔徑取lW/D= Ad/AT=（sin1(lW/D)lW/D(1（lW/D）2)1/2)/π=（sin1()()1/2）/π=由Ad/AT計(jì)算塔徑DAT=A/(1Ad/AT)=()=D=（4AT/π）=計(jì)算塔徑D和設(shè)計(jì)規(guī)范值比較進(jìn)行圓整，取塔徑D=氣、液流動(dòng)參數(shù) FLV=Lh/Vh(ρl/ρv)1/2 = ()1/2=取塔盤清液層高度 hL=液滴沉降高度 HΓhL==由液氣流動(dòng)參數(shù)FLV及液滴沉降高度（HΓhL）查Smith圖知C20=又液體的表面張力 σ≠20 mN/mC=C20(σ/20)=()=液泛氣速 uf=c((ρlρv)/ρv)1/2 =(()/)1/2= 則空塔氣速：u===氣相通過(guò)的塔板截面積A=VS/u= (3600)=塔截面積為氣相流通面積A與降液管面積Ad之和，可選Ad/AT或lW/D之值來(lái)確定塔徑取lW/D=Ad/AT=（sin1(lW/D)lW/D(1（lW/D）2)1/2)/π=由Ad/AT計(jì)算塔徑DAT=A/(1Ad/AT)= ()=D=（4AT/π）=（4）=計(jì)算塔徑D和設(shè)計(jì)規(guī)范值比較進(jìn)行圓整，取塔徑D=,實(shí)際塔截面積 AT =πD2/4=π實(shí)際氣相流通面積 A= AT(1AD/AT)=()=實(shí)際空塔氣速 u=Vs/A= (3600)=設(shè)計(jì)點(diǎn)的泛點(diǎn)率 u/uf=由以上設(shè)計(jì)結(jié)果的弓形降液管所占面積AdAd=ATA==由選取的LW/D的值計(jì)算降液管寬度bdbd=D(1（LW/D）1/2)/2 =()/2=選取平行受液盤，考慮降液管底部阻力和液封，選取底隙hb=由以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定堰長(zhǎng)lw Lw=D(Lw/D) = =堰上液頭高h(yuǎn)ow 的計(jì)算，式中E可近似取1how =103E(Lh/Lw)2/3 =103()2/3 =堰高h(yuǎn)w由選取的塔盤清液層高度 hL確定hw=hLhow==液流強(qiáng)度Lh/Lw=降液管底隙液體流速 ub=Lh/(Lwhb)=(3600)=選取F1型浮閥、重型、閥孔直徑d0=，初取閥孔動(dòng)能因子F0=10，計(jì)算塔孔氣速u0=F0/ρv1/2=10/浮閥個(gè)數(shù)n=4VS/(πd02u0)=4 /(3600π)=133個(gè)取塔板上液體進(jìn)、出口安定區(qū)寬度bs=bs,= ,取邊緣區(qū)寬度bc=。有效傳質(zhì)區(qū)Aa的計(jì)算：X=D/2(bs+bd)= （+）=R=D/2bc=Aa=2[x(R2x2)1/2+(π/180)R2arcsin(x/R)]=開孔所占面積 A0=nd02π/4=133π/4=選擇錯(cuò)排方式，氣孔心距t的求法：A0/Aa=d02π/(4t2sin60。）=（d0/t）t=((Aa/A0))1/2d0=根據(jù)估算提供的孔心距t=80mm進(jìn)行布孔，并按實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整來(lái)確定浮閥的實(shí)際個(gè)數(shù)n,按孔，實(shí)際排閥數(shù)n=113,如圖所示:并按實(shí)