【文章內容簡介】 （層）14??16五、塔的工藝條件及有關物性數據計算（一）. 操作壓強 mP塔頂操作壓力 ，取每層板的壓降為 ，則進料板的壓力為：?，塔底壓力為： ，??? ???作壓力為： ，提餾段平均操作壓力為：.（ 精 ）?（ 提 ）（二）. 操作溫度 mt之前已經求得，得到塔頂： ，進料板溫度 ，塔底：??，則精餾段的平均溫度： ，??， 精溫度： 。,.?提（三）. 平均分子量 mM由逐板計數法可知, , , ??,.50FFyx?.1,?塔頂： ， . 8(6)????.()./LD l??進料板：， 3,5FFyx??.8..????0570LM??塔底： 5.,.Wyx ?????? ??則精餾段平均分子量：17， ???（ 精 ） (???精 ）提餾段平均分子量：，..7./2V l（ 提 ） (..）（四）. 平均密度 m?1） 氣相密度 V ???????（ 精 ）（ 精 ） 32../.Vv（ 提 ）（ 提 ）2）液相密度 Lm?塔頂平均密度的計算根據主要基礎數據表 4，由內插法得： ， ， ，3/??3/??由 （ 為質量分率）LBALma???1塔頂： 因為 ，即 ；1..839507LmD???381./LmDKg??進料板平均密度的計算同上，由內插法可得進料板溫度下對應的苯和甲苯的液相密度： 33/,/????進料板，由加料板液相組成 ..???（ ），?? ??塔釜平均密度的計算由內插法可得： 33/,/18塔底： ?，即 。1..7831LmW????故精餾段平均液相密度： ..??（ 精 ） 3/mKg提餾段平均液相密度： (857125kLm??提 ）（五）. 液體表面張力 ???nimx1?根據主要基礎數據表 3，由內插法得： , ， ,?頂A???進A?， ， 。 ,90297/m mN?????頂,..?進,01876814853/m底則精餾段平均表面張力： (???精 ）提餾段平均表面張力： 019?（ 提 ）（六）. 液體粘度 Lm? ??nilmx1?根據主要基礎數據表 5，由內插法得： , ， ,305.?頂A?309.?頂B285.?進A?， , 。?底A?.(196)L mPas???????頂 .?進 ()25L s?底19故精餾段平均液相粘度 (?????精 ）提餾段平均液相粘度 71（ 提 ）求精餾塔的氣液相負荷精餾段： ??1()????( ???精 ）（ 精 ）? ??（ 精 ）（ 精 ） ./h h??提餾段： ???(1)26/Vmolh??( ?????提 ）（ 提 ） ..05/6LSm??（ 提 ）（ 提 ） 339。??六、精餾塔的塔體工藝尺寸計算（一）. 塔徑 的計算D精餾段:之前已計算得精餾段的氣液相體積率為 ( ?????精 ）（ 精 ） ..5/Lms（ 精 ）（ 精 ）20塔板間距 HT的選定很重要，可參照下表所示經驗關系選取。表 6 板間距與塔徑關系塔徑 DT，m ～ ～ ～ ～ ～板間距HT，mm 200～300 250～350 300～450 350～600 400～600根據上表，初選板間距 ，取板上液層高度 ，故mHT40.?mhL06.?；??精餾段：1 12 ..43LmSvV????????????????（ 精 ）（ 精 ）查史密斯關聯圖，可得 依式 .02????????C精餾段液相平均表面張力為 時， mN/ 835776C????????????????max ??????可取安全系數為 （安全系數 —） ，??故 。按標準,塔徑圓整為 ,???塔截面積為 ???所以實際空塔氣速為 09/.ums提餾段：之前已求得 ( ??????提 ）（ 提 ） ..5/360LmS s???（ 提 ）（ 提 ）21 1122(39。 ????????????????提 ）（ 提 ）查史密斯關聯圖，可得 ；???????C提餾段液面平均表面張力為 時，mN/ . ?????????smCVL / ???????可取安全系數為 （安全系數 —） ，則 sm/????故 。按標準,塔徑圓整為 ,439。?????將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據塔徑的選擇規(guī)定，對于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設計塔的時候塔徑取 。所以:精餾段:塔截面積為 mA????所以實際空塔氣速為 965/.us提餾段：塔截面積為 ????所以實際空塔氣速為 19876/.ums（二）. 溢流裝置選用單溢流、弓形降液管、凹形受液盤及平直堰，不設進口堰。各項計算如下：1)溢流堰長 ：單溢流取 （）D，取堰長 為 ，即wl?Wl ??2)出口堰高 ：WhOWLh?由 /./22查《化工原理課程設計》天津科學技術出版社，圖 4—9 液流收縮系數計算可知：Ｅ為Ｅ為 1 時，誤差很小可忽略,由 得：???????whowlLEh精餾段：2 23 *.????????????故 ；.?提餾段： 2 23 *.????????????????故 ；.?3)降液管的寬度 與降液管的面積 ：dfA由 查《化工原理課程設計》天津科學技術出版社：圖 4—11 弓形降液/?管的寬度與面積，得： ，/?/?， ，.?222..?????利用式 計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，即sTfLHA???精餾段： s（＞5s，符合要求）??提餾段： （＞5s，符合要求）..??4)降液管底隙高度 ： oh精餾段：，所以 的取值范圍為 ,取()?精 0~（ ） ? 提餾段：，所以 的取值范圍為 ，取 。.46w（ 提 ） 0h.（ .3） 23（三）. 塔板布置1)取邊緣區(qū)寬度 ,安定區(qū)寬度mWC035.?mWs065.?2)由式： 計算開孔區(qū)面積，其中：?????????RxxRAa 122sin8?， ； ????????????所以 ??? ????? ?? ? （四）. 篩孔數 與開孔率n?精餾段：取篩空的孔徑 為 ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 ,取0dm5 ?，故孔中心距 。?dt ??篩孔數 孔。其開孔率 ?（在 5％—15％范圍內） ，則每層板上的開孔面%%20 ??aA?積 為 ，氣體通過篩孔的氣速為：0 ? ??提餾段：取篩空的孔徑 為 ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 ,取0d5 ?，故孔中心距 。5./0?dt ??篩孔數 孔。其開孔率 ?（在 5％—15％范圍內） ，則每層板上的開孔面%%20 ??aA?積 為 ， 氣體通過篩孔的氣速為：0 ?24./63SoVmsA???（五）.塔的精餾段有效高度 Z1．塔頂空間 HD 塔頂空間高度的作用是安裝塔板和人孔的需要，也使氣體中的液滴自由沉降，減少塔頂出口氣體中液滴夾帶，必要時還可節(jié)省破沫裝置。塔徑大時可適當增大。本設計取 。 HT其大小與液氣和霧沫夾帶有密切關系。板間距越大，可允許氣液速度較高，塔徑可小些；反之，所需的塔徑就要增大。一般來說，取較大的板間距對提高操作彈性有利，但塔高的增加，會增加金屬消耗量，增加塔基，支座的負荷，從而增加全塔的造價。板間距與塔徑的關系，應通過流體力學驗算，權衡經濟效益，反復調整，作出最佳選擇。 根據《化工原理設計》表 41 板間距與塔徑的關系，塔徑為 1600～2400mm時，板間距為 350～600mm，此設計選用板間距為 400mm。(S)及開有人孔的板間距 HT’ 人孔數目是根據塔板安裝方便和物料的清洗程度而定。對于處理不需要經常清洗的物料，可隔8～10 塊塔板設置一個人孔；對于易結垢、結焦的物系需經常清洗，則每隔 4～6 塊塔板開一個人孔。人孔直徑通常為 450mm。凡有人孔的上下兩塔板間距 HT’應等于或大于 600mm。由前面計算得到，實際塔板數為 24，共設 3 個人孔,H T’取 . HF進料段空間高度 HF取決于進料口的結構形式和物料狀態(tài)，一般 HF要比 HT大一些。為了防止進料直沖塔板，常在進料口處考慮安裝防沖設施，如防沖板，入口堰，緩沖管，應保證這些設施的安裝。取 。 HB塔底空間高度 HB具有中間儲槽的作用，塔釜料液最好能有在塔底有 10～15min 的儲量，以保證塔底料液不致排完。此處取 左右。 H 39。(2)..???????25七、篩板流體力學驗算（一）. 氣體通過篩板壓降相當的液柱高度 Ph?hhlcp??1)干板壓降相當的液柱高度 ：依 ，查《干篩孔的流量系數》圖c ??