【文章內容簡介】 提餾段實際板數 （包括塔釜）5..8T 工藝條件的計算 操作壓強 P取每層塔板壓降為 則 P=,?塔頂壓強 13D?進料板壓強 .???塔底壓強 02WP精餾段平均操作壓強: 1(.)???提餾段平均操作壓強: 204P 物性數據計算 平均摩爾質量計算（1）塔頂 ,? ).(.83. 58???????molkgMLDV（2）進料板 ??xy )3.(.???????molkgLDV（3）塔底吉林化工學院化工原理課程設計說明書 13 ??xy ).(.783. 616???????molkgMLDV（4）精餾段平均分子量：氣相： ??V液相： ?LM（5）提餾段平均分子量：氣相： ??V液相： 371037?L 平均密度（1）氣相密度 Vm?精餾段平均液相密度： )( ?????mVmvTRMP提餾段平均液相密度： )( ???mVmv?（2）液相密度 L表 14 苯、甲苯的密度 [3]溫度℃ 0 20 40 60 80 100 120苯 kg/m3 甲苯 kg/m3 由式 可求相應的液相密度。1ABiLmL??????吉林化工學院化工原理課程設計說明書 14 ①塔頂： 由 文 獻 查 得ctD?????mkgLA????mkgLB?質量分率 65....??Aa 3561?DB?則 3/).09/.84/( kg??? ②進料板： 由 文 獻 查 得ctF?3 37??LA????kgLB?質量分率為： 410...???FAa ?B? 則 3/).96/( kgF ?? ③對于塔底： 由 文 獻 查 得ctW??34??LA???kgLB?質量分率為： .???Aa682?B? 則 3/)./( kgW??精餾段平均液相密度： 31 .862..82????kFDL提餾段平均液相密度： 32 ..7???mkgFWL? 液體表面張力表 15 苯、甲苯的表面張力[3]溫度℃ 0 20 40 60 80 100 120苯 mN/m 甲苯 mN/m ???niimx1?吉林化工學院化工原理課程設計說明書 15（1）塔頂： 由 文 獻 查 得ctD?? ??????mNmNDBDA??????（2）進料板： 由 文 獻 查 得ctF? . ??????mN（3）塔底： 由 文 獻 查 得ctW?1 . ?????WBWA??. ?????（4）精餾段平均表面張力： 11 .29621?????mNFDL提餾段平均表面張力： 12 ???FWL? 液體粘度 ???niiLmx1lglg? 表 16 苯、甲苯的粘度 [3]溫度℃ 0 20 40 60 80 100 120苯 mPa s 甲苯 mPa s （1）塔頂 由 文 獻 查 得ctD?? smPasmPaDBDA ????.???????.1lg0..lg97lg?（2）進料板： 由 文 獻 查 得ctF?4. ssFBFA ????? ?（3）塔底： 由 文 獻 查 得ctW?19 ssWBWA ???????吉林化工學院化工原理課程設計說明書 16（4）精餾段平均液相粘度： 11 ?????smPaFDL?提餾段平均液相粘度： 12 ..48. ???FWL吉林化工學院化工原理課程設計說明書 17第二章精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 D的計算之前計算的數值可直接代用 精餾段氣液負荷計算V=,L=126 Kmol/h smMV/?????L/ ? 提餾段氣液負荷計算 hkmolLhkmolV/??sMV / ???L/ ??? 空塔氣速初選所設計的精餾塔為中型塔，采用單流型塔板.板間距 HT=450mm 取板上液層高度 HL= 則: H THL= m . ??????????????????VVLE?查 C20= 依式 147 校正物系表面張力 ./LmN?7吉林化工學院化工原理課程設計說明書 18精餾段 . .L()()C????020227校 正 表 面 張 力 *.cuVLmax??最 大 孔 塔 氣 速 取安全系數為 ,則空塔速度 ?? 則 塔徑：D= ?按標準塔徑圓正整后為 同理，提留段塔涇 D= 塔截面積為??精餾段實際空塔氣速為 ?提餾段實際空塔氣速為 73 精餾塔有效高度的計算 精 餾 段 有 效 高 度 為 (12)????T精 精 （ N） H提 餾 段 有 效 高 度 為 63提 提 （ ） .8在 進 料 板 上 方 開 一 個 小 孔 ， 其 高 度 為 ?????提精故 精 餾 塔 的 有 效 高 度 為因塔徑 D= ,可選用單溢流弓形降液管，不設進口堰。 計算出口堰(外堰)高 wh 堰長 == = mwl?采用平直堰，堰上液層高度可由式 計算出，近似取 E=1。321084.???????wsowlLEh 前已取板上液層高度 hL=吉林化工學院化工原理課程設計說明書 19精餾段：液相流量 mhow 041.)(??? 故出口堰高度 owL.?提餾段：液相流量 how 230.)(???? 故出口堰高度 mhowL .???計算方形降液管寬度 Wd和面積 Af因為.?Dlw查文獻 [9]由圖得 ?Tf 已知 AT=,D=降液管面積? 降液管寬度 .??精餾段液體在降液管中停留時間為 提餾段液體在降液管中停留時間為 sLHATf ??? sLHATf ??? 停留時間 5s 合乎要求。故降液管尺寸合理，可用。τ 降液管底隙高度 的確定0h由公式 得：00ulLhws??精餾段 ml ? mhw ????提留段 ulLhw..27502?? ...2故降液管底隙高度設計合理。吉林化工學院化工原理課程設計說明書 20 浮閥數目、浮閥排列及塔板布置 因 D≥800mm，所以塔板采用分塊式，分為 4 塊。查自文獻 [9]。 選取閥孔動能因子 F0=12,由 F0= 可求閥孔氣速 u0Vuρ精餾smuV/?? 提餾 smFV/???? 精餾每層塔板浮閥數目： ??????udNs提餾每層塔板浮閥數目： ??????? ??udVs現取邊緣區(qū)寬度 Wc= 安定區(qū)寬度 Ws=按式 可算塔板上鼓跑區(qū)（有效區(qū)）面積??????????rxxrAp 122sin80π上式中： )(.)(????則21222 mAp ?????????????閥孔排列采用正三角形叉排方式，則，同一橫排間距精餾 .?NAta 提餾 N.?取 t=,正三角形叉排方式作圖，實排閥孔數 166 個，與預選動能因子 F0=12 計算出的閥孔數 150、158 相差甚小。吉林化工學院化工原理課程設計說明書 21smVu /)039.(39。 2????按閥孔實排數 N=166 個。重新核算氣速及閥孔動能因子：精餾 ???VuF 提餾 smL /4..3.39。39。0? 由于閥孔實排數與原計算數相差不大，所以閥孔動能因子變化不大，仍在 9～13 的合理范圍內，故此閥孔實排數適用。 精餾 %???u? 提餾%39。0???u? 此開孔率均在 10%～14%的范圍內，所以這樣開孔是合理的吉林化工學院化工原理課程設計說明書 22第三章塔板流體力學驗算 氣相通過浮閥塔板的靜壓頭降 hf每層塔板靜壓頭降可按式 計算：?hhlcf?? 計算干板靜壓頭降 hc （1）由式 可計算臨界閥孔氣速 ，?ocuocu精餾：smoc/ 提餾：smoc /.??因 ，查文獻 [7]可用 算干板靜壓頭降，即cu0?guhLVc???精餾：mguhLVc .. ???? 提餾： Lc 05... 20????(2)塔板上層靜壓頭降 hl查文獻 [7]由于所分離的苯和甲苯混合液為碳氫化合物，可取充氣系數 ??已知板上液層高度 所以依式mL06.? mhLl ???(3)計算液體表面張力所造成的靜壓頭降 σ由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時液體表面張力的阻力很小，所以可忽略不計。這樣，氣體流徑一層，浮閥塔板的靜壓頭降 為fh 精餾： mhhlcf ???? 換算成單板壓降 PagPLff .????提餾： lcf 5..?? 換算成單板壓降 hLff 0..970??吉林化工學院化工原理課程設計說明書 23 降液管中清夜層高度 Hd查文獻 [2]可按式 計算owdwfdhhH+=Δ精餾段： = = = m提餾段 = = =?f ?w?ow 液體通