【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：P F=+16 =?塔釜壓強(qiáng)：P w=+17 =精餾段平均操作壓強(qiáng)：P m=(PD+PF)/2= kPa 提餾段平均操作壓強(qiáng)：P′ m =(PF+Pw)/2=. 操作溫度 T由插值法計(jì)算溫度 Ft、 D塔頂溫度： ????進(jìn)料溫度： =58Ftco塔底溫度： ???精餾段平均溫度： .??提留段平均溫度： ??? 平均分子量的計(jì)算由 =34%、 ； =%、 ； =%、Fx%?FyDx%?DyWx%?y精餾段：X1=( + )/2=%DF 8 / 46Y1=（ + ）/ 2=%FyD氣相平均摩爾質(zhì)量： ?1VMBAMy????)1( ?kmolg/液相平均摩爾質(zhì)量： 1LMBAx)1(.???kl/提留段：X2=( + )/2=%wxFY2=（ + ）/ 2=%y氣相平均摩爾質(zhì)量： ?2VMBAMy????)221(?kmolg/液相平均摩爾質(zhì)量： 2L BAx)2(.???kl/ 精餾段和提餾段各組分的密度①液相密度 ：Lm?塔頂部分 依下式： （ 為質(zhì)量分率） ； 1ABLmL???質(zhì)量分?jǐn)?shù)： . ???DA51??AB? =1225 =1543 ?3/mkg4cl?3/mkg 帶入 DABl12α=+ρ??LD3/k 9 / 46. ????FA?91?FAB=58 =1208 =1522 Ftco2CS?3/mkg4cl?3/mkg帶入 LF1B?????LF3/.?WA81??AB =1183 =1490 ?3/mkg4cl?3/mkg帶入 wABlLα=+ρ?則:精餾段的平均液相密度: ????LFDLM?3/mkg則:提餾段的平均液相密度： ????LFWLM?? 3/kg②氣相密度 ：Vm① 精餾段的平均氣相密度 )( ?????MVVTRP? 3/mkg② 提餾段的平均氣相密度 .)( ??????MVVT? 3/kg 液體表面張力的計(jì)算 10 / 46液相平均表面張力依下式計(jì)算，及 inσ=xm1???對(duì)于塔頂： ，?NA/??mNB/?則塔頂?shù)钠骄砻鎻埩Γ?mD /.)(?????對(duì)于進(jìn)料板： =58℃ ，F(xiàn)t NA/.??mNB/29.??則進(jìn)料的平均表面張力： mF /.)(??????對(duì)于塔底： ，ctoW. NA/4.??mNB/??則塔底的平均表面張力: mW /.)(. ??????精餾段液相平均表面張力為： NFDM /..21 ?提餾段液相平均表面張力為： mFWM /??? 液體黏度的計(jì)算液相平均粘度依下式計(jì)算，即 μ m= ；i1xnLm????對(duì)于塔頂： ， ???????L ..)( 444 ????? 對(duì)于進(jìn)料板： =58℃ ， Ft ??? ???? 11 / 46sPaLF ..)( 4??? ??????? 對(duì)于塔底： ，ctoW. ???saL ..)(. 444 ??? ???????則精餾段平均液相黏度： sPaLFDLM . 41 ???????則提餾段平均液相黏度： sPaLFWLM . 42 ????????? 塔的定性尺寸 塔徑的計(jì)算塔徑 D 初選板間距 HT=,取板上液層高度 HL= 故：HThL== m精餾段：= =1LVF2/1)()VMLS?? 042.))((5.?查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 312 =；依公式20CC=C20（ )?71.)(8.??? umax =C1 =1LmVv?ρ ρ ρ sm/. ??取安全系數(shù)為 ，則：U1= = =?maxu故： ；mVsDn ???? 12 / 46按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為 m,精餾段實(shí)際塔板總面積： 22211 1304.. ???則空塔氣速為 smVuTS/?提餾段：= = 2LVF2/1)()VMLS?? 1073.))((.0?查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 312 =；依公式20CC=C20（ )?64.)2022.(65.???uf2=C2 = 2LmVv?ρ ρ ρ sm/. ??取安全系數(shù)為 ，U2= = =?max muVDnS 39。439。22 ????故:D 取 39。塔的橫截面積: 2222 1304..?空塔氣速為 smVuTS/??板間距取 合適 精餾塔有效高度的計(jì)算精餾段有效高度為: )(1 ????提餾段有效高度為: 13 / 46)(2 ????在進(jìn)料板上方開一人孔，其高為 ，一般每 6~8 層塔板設(shè)一人孔（安裝、檢修用） ，需經(jīng)常清洗時(shí)每隔 3~4 層塊塔板處設(shè)一人孔。設(shè)人孔處的板間距等于或大于 600m。根據(jù)此塔人孔設(shè) 4 個(gè)。故：精餾塔有效高度 ????? 溢流裝置等尺寸的確定 單溢流、弓形降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)流堰。各計(jì)算如下：精餾段：①溢流堰長(zhǎng) 為 ，即： =??②出口堰高 h w hw=hLhow 由 lw/D=, ml35../5/.查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 317，知 E 為 0981.)4.(1082)(??故： ???③降液管寬度 與降液管面積dWfA有 = 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 316， ,/wlD ?. 628mAdTf ???sLHhf ..3361 ????④降液管底隙高度 0取液體通過(guò)降液管底隙的流速 =計(jì)算降液管底隙高度 即:0h mlwLshlso ????提餾段：①溢流堰長(zhǎng) 為 ，即： = =39。D2l2D 14 / 46②出口堰高 h w2 為 ，即：h w2=hLhow 39。D由 lw2/D=, mlwh ??查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 317，知 E 為 01935.)(0)(???故： mol 0467..??③降液管寬度 與降液管面積dW‘ fA‘有 = 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 316， ,/wlD‘’ ??. 628mAdTf ???sLHhf 508.. ???④降液管底隙高度 39。0取液體通過(guò)降液管底隙的流速 =計(jì)算降液管底隙高度 ， 即： 39。0h 39。39。 039。39。039。39。 ????‘ 塔板布置取邊緣區(qū)寬度 = ,安定區(qū)寬度 =精餾段：依下式計(jì)算開孔區(qū)面積=1?A221(sin)80rxxr????其中 x= D)()65..(2???..12?? 15 / 46故: 212221 6804.).(2 mA ????? ???提餾段：依下式計(jì)算開孔區(qū)面積 39。39。39。39。239。 39。2139。sinxxRR? ??????? 其中 x= D)(SdW?)(?????故： 212222 ).(A ?????? 篩孔數(shù) n 及開孔率 φ①篩孔數(shù)的計(jì)算取篩孔的孔徑 d0為 5mm 正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 4mm,?取孔徑 與孔間距 t 之比： ?dt 故孔中心距 t= =?精餾段： ???Atn提餾段： ????t②開孔率 φ 的計(jì)算：=21)(???%?塔板上的篩孔總面積： ??A0精餾段： ?A?0 . m??提餾段： ?0 2167...氣孔通過(guò)篩孔的氣速 16 / 46精餾段： smAVuS /??提餾段： sS / 篩板塔的流體力學(xué)校核 板壓降的校核① 氣體通過(guò)篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ph根據(jù) pclh???干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch根據(jù) ，查《化工原理課程設(shè)計(jì)》干篩孔的流量系數(shù)圖 0/? ?20h.()vcLu??精餾段由下式得 m 液柱0318.)().)( ???LVcCuh?提餾段由下式得 m 液柱4.).()..)(. 2202LVc精餾段氣流穿過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? ????fTSAVu?0avF?..由《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 322 充氣系數(shù) 與 的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù) 為 ?aF0?則 = = 液柱lh0?L mhow0342.).()( ?????提餾段氣流穿過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh????fTSAVu? 17 / 46 ??VuF??由《化工原理課程設(shè)計(jì)》圖 322 充氣系數(shù) 與 的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù) 為 ?aF0?則 = = 液柱lh?0?L )(??精餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?h?由公式： 求算液體表面張力的阻力04Lhgd?????m ???l?由公式： 計(jì)算氣體通過(guò)每層塔板的液層高度pclh???液柱lcp ??②由公式： 計(jì)算氣體通過(guò)每層塔板的壓降pLPhg??? 1000 （設(shè)計(jì)允許值）pL . ??提餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?2?hm ????gdhl??由公式： 計(jì)算氣體通過(guò)每層塔板的液層高度pclh??液柱mlcp ????③由公式： 計(jì)算氣體通過(guò)每層塔板的壓降pLPhg??= 1000 （設(shè)計(jì)允許值）p?. ?? 液沫夾帶量 eV的校核 18 / 46精餾段霧沫夾帶量 的驗(yàn)算ve 由式 =??????????kg 液/kg 氣 液/kg 氣 0596.)(.????故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過(guò)量霧沫夾帶提餾段霧沫夾帶量 的驗(yàn)算ve由式 =?????????? kg 液/kg 氣 液/kg 氣 0624.).(???? 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過(guò)量霧沫夾帶