【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減小，但蒸汽壓力不宜過(guò)高。熱量衡算：由上面知道塔頂溫 =℃， =℃， =℃DtWtFt由不同溫度下苯和甲苯的摩爾汽化熱公式：C p=a+bT+cT2查表得，對(duì)于苯，a=,b=,c=對(duì)于甲苯，a=,b=,c=求得在 、 、 下的苯和甲苯的汽化熱（單位： ） ， 和DtFwt /()kJmolK?1pC分別代表苯和甲苯的汽化熱。2ptD=℃ ?/()kJmolK? 437吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)14 12(1)pDpDCxx????/()kJmolK? = /kJolK?： t W=℃ ；?/()kJmol??/()kJol? 1()pWWCxx??? = /kJolK?=℃： Ft ?() 265/ml? 21PFPFxx??? = /()kJol?=℃: Dt ? 2(1)DDxrx??? = .()? = 塔頂 12()DDM?? =7..14(.)??? 839/kgmol（1）0℃時(shí)塔頂氣體上升的焓 VQ塔頂以 0℃為基準(zhǔn)， DpDVCt????? .?? 03/KJh（2）回流液的焓 R此為泡點(diǎn)回流，據(jù) 圖查得此時(shí)組成下的泡點(diǎn) ，用內(nèi)插法求得回txy?Dt流液組成下的 =℃,在此溫度下：39。?/()kJmol??/()kJolK?21DpDCxx??? =()? = /()kJmolK?回流液組成與塔頂組成相同吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)15 ./DDQLCpt kjh????（3）塔頂餾出液的焓因餾出口與回流口組成一樣，所以 ./()pkJmolK? h?? ?（4）冷凝器消耗的焓 C ?????（5）進(jìn)料口的焓 FkJ/h1293t?（6）塔底殘留液的焓 ????（7）再沸器 （全塔范圍列衡算式）B塔釜熱損失為 ，則10%.?設(shè)再沸器損失能量 損 ， 損 QBFCWD??加熱器實(shí)際熱負(fù)荷 ??=QB=表格 15 熱量衡算表項(xiàng)目 進(jìn)料 冷凝器 塔頂餾出液 塔底殘液 再沸器平均比熱kJ/() 熱量 kJ/h 1291939 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算由 , 可知： ?????????????11. 5LDx進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算由 ，x F= 可知：?????./VmABMyMkgmol????????kmolgxxFFL /25)(塔釜平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)16由 ,由相平衡方程得:?? ??????????? .3. 7Lwxx精餾段平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 ???56LM提餾段平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 ???54L m 平均密度 [3]計(jì) 算氣相平均密度計(jì)算表 25 苯和甲苯的不同溫度下密度 [2]溫度 t ，℃ 80 90 100 110 120L?， 苯 3kg/m815 ,甲 苯810 已知混合液密度：1ABLa???。用內(nèi)插法求得苯，甲苯在 Ft, D， Wt溫度下的密度。Dt=℃ ?????3/..2L3/??????3/kgm吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)17℃???????3/.. LL?3/???FLLF??3/kgmWt=℃ ??????3/.. L3/??????3/kg所以精餾段: 3/kgm提餾段: ??WFL?3/k氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算,即 精餾段 ????????? 提餾段 32../.Vm （1）精餾段的氣液體積流率： 由精餾段的氣液負(fù)荷：V=， L=：???? （2）提餾段的氣液體積流率： 由提餾段的氣液負(fù)荷 V= Kmol/h L=吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)18 ???????? 塔體工藝尺寸的計(jì)算 精餾塔塔徑的計(jì)算（1）精餾段塔徑 D 的計(jì)算選板間距 =，取板上液層高度 = ，故 － = 0396.)(21?VLS?查化工原理課程設(shè)計(jì) P 得 ，C 20=依式 校正到物系張力為 ：)(?C? smUVL/361.???取安全系數(shù)為 = = =??則精餾段塔徑 D= ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔經(jīng)圓整為 D=則精餾段塔截面積為 AT= 222().7854Dm??? 實(shí)際空塔氣速為 U= .6/785sVs?（2）提餾段塔徑 D 的計(jì)算：選板間距 =，取板上液層高度 = ，故 － = ()().5SLVs????查化工原理課程設(shè)計(jì) P 得 ，C 20= 108依式 校正到物系張力為 ：)(?C?吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)19 ()7()..8./LCUms?????取安全系數(shù)為 = = =?提餾段塔徑 D= ??? 按標(biāo)準(zhǔn)塔經(jīng)圓整為 D=提餾段塔截面積為 At= 222(.0).7854Dm??實(shí)際空塔氣速為U= ./8ms? 精餾塔有效塔高的計(jì)算1) 精餾段有效塔高的計(jì)算 Z 精 =（N 精 1） HT=(141) =?? 2) 提餾段有效塔高的計(jì)算 Z 提 ＝（N 提 －1） HT=(151) = 選取進(jìn)料板上方、精餾段一處及提餾段一處各留一人孔且人孔高度 h=所以可知精餾塔有效塔高： Z=Z 精 +Z 提 +3h=++3*= 塔板工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置的設(shè)計(jì)由精餾段塔徑 D= 則溢流裝置可采用單溢流，弓型降液管，平行受液盤及平直溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。各項(xiàng)計(jì)算如下：1) 溢流堰長(zhǎng) ===2) 出口堰高 h =h hlo式中 ：h ——板上液層高，取 h ——板上方液頭高度ow吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)20選用平行堰，則堰上液頭高度可由下式計(jì)算： 3/21084.???????whowlLEh式中溢流收縮系數(shù) E 可近似取為 1對(duì)于精餾段： () m??所以出口堰高：h ==對(duì)于提餾段：23..().800ow??出口堰高：h ==3) 降液管的寬度 Wd與降液管的面積 Af由 查圖得 W d/D=，A f/AT=.?Dlw故 W d== Af==4) 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積,即 ?????? 故降液管設(shè)計(jì)符合要求。5) 降液管底隙高度 h 的計(jì)算0取液體通過(guò)降液管底隙的流速 ，則降液管底隙高度 h 可依下式計(jì)smu/08.39。 0算： 對(duì)于精餾段： ????故有 ??對(duì)于提餾段： .2371m??所以可知降液底隙高度設(shè)計(jì)合乎要求，且選用凹形受液盤深度為 50mm。 浮閥布置設(shè)計(jì)浮閥的形式很多，如 F1 型、十字架型、V4 型、A 型、VO 型等，目前應(yīng)用最廣泛的是 F1 型（相當(dāng)于國(guó)外 V1 型） 。F1 型又分為重閥（代號(hào)為 Z）和輕閥(代號(hào)為 Q)兩種，分別由不同厚度薄板沖壓而成，前者重約 32 克，最為常用；后者阻力略小，操作穩(wěn)定性也略差，適用于處理量大并要求阻力小的系統(tǒng)，如吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)21減壓塔。V4 型基本上和 F1 型相同，除采用輕閥外，其區(qū)別僅在于將塔板上的閥孔制成向下彎的文丘里型以減小氣體通過(guò)閥孔阻力，主要用于減壓塔。兩種形式閥孔的直徑 d0均為 39mm。閥孔一般按正三角形排列，常用中心距有 7100、12150mm 等幾種，它又分為順排和錯(cuò)排兩種，通常認(rèn)為錯(cuò)排時(shí)兩相接觸情況較好，采用較多。對(duì)于大塔，當(dāng)采用分塊式結(jié)構(gòu)時(shí)，不便于錯(cuò)排，閥孔也可按等腰三角形排列。此時(shí)多固定底邊尺寸 B,例如 B 為 70、780、90、100、110mm 等。如果塔內(nèi)氣相流量變化范圍大，可采用一排重閥一排輕閥方式