【正文】 ???? ? 0?c 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 26 由此可作出精餾段液泛線 2。 (3) 漏液線 sowwL lhh ???? 0 2 1 0 5 320m i n, ????????? ????????? ????ssow LAV 整理得： m in, ss l?? 據(jù)此可作出漏液線 3。 (4) 液相負(fù)荷上限線 以θ＝ 5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限， )/( 3m a x, smAH fTs ???? ? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 。 (5) 液相負(fù)荷下限線 以 how＝ 5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限， 32m in,3 6 0 1 0 0 ???????????? sowLh 整理得： )/( 34m in, smL s ??? 由此可作出液相負(fù)荷下限線 5。 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖所示。 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 27 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 28 四 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 項(xiàng)目 符號 單位 計(jì)算數(shù)據(jù) 精餾段 提留段 各段平均壓強(qiáng) Pm kPa 各段平均溫度 tm ℃ 平均流量 氣相 VS m3/s 液相 LS m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 10 10 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 2 2 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 管底與受業(yè)盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 孔間距 t mm 孔數(shù) n 個(gè) 9660 9660 開孔面積 m2 篩孔氣速 uo m/s 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管中停留時(shí)間 τ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg液 /kg氣 負(fù)荷上限 霧沫夾帶控 制 霧沫夾帶控 制 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相最大負(fù)荷 VS max m3/s 氣相最小負(fù)荷 VS min m3/s 操作彈性 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 29 五 板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備 附件的計(jì)算 接管 (1)進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、 T 形進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。 F=149Kg/h , F? =則體積流量 sV FM / 60 07 49e ??? ??進(jìn) 進(jìn) 管內(nèi)流速 smu /? 則管徑 9 3 .4 m mm0 9 3 00 ???? ???u Vd 取進(jìn)料管規(guī)格Φ 95 則管內(nèi)徑 d=90mm 進(jìn)料管實(shí)際流速 smu dV / 004 ??? ??? (2)回流管 采用直管回流管，回流管的 回流量 hkmolL /? 塔頂液相平均摩爾質(zhì)量 kmolkgM /? ,平均密度 3/ mkg?? 則液體流量 smV eLML /0 0 4 2 ??? ?? 取管內(nèi)流速 smu /? 則回流管直徑 mmmd uV L 6 0 ???? ??? 可取回流管規(guī)格 Φ 65 則管內(nèi)直徑 d=60mm 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 30 回流管內(nèi)實(shí)際流速 smu dV / 0042 ??? ??? (3)塔頂蒸汽接管 則整齊體積流量 ? ?? ? smV pn R T / 33 6 0 0 14 7 1 7 4 33 ??? ??? ???? 取管內(nèi)蒸汽流速 smu /15? 則 md u V ??? ??? 可取回流管規(guī)格 Φ 430 12 則實(shí)際管徑 d=416mm 塔頂蒸汽接管實(shí)際流速 smu dV /1722 4 3 ??? ??? (4)釜液排出管 塔底 w=30kmol/h 平均密度 3/ mkge? 平均摩爾質(zhì)量 kmolkg / ? 體積流量： smV ewM / 33 60 85 ??? ?? 取管內(nèi)流速 smu /? 則 md u V 0 4 9 00 09 ??? ??? 可取回流管規(guī)格 Φ 54 則實(shí)際管徑 d=49mm 塔頂蒸汽接管實(shí)際流速 smu dV / 0 0 0 9 ??? ??? (5)塔頂產(chǎn)品出口管徑 D=119koml/h 相平均摩爾質(zhì)量 km o lkgM /? 溜出產(chǎn)品密度 3/ mkge ? 則 塔頂液體 體積流量： smV eDM / 33 60 13 19 ??? ?? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 31 取管內(nèi)蒸汽流速 smu /? 則 mmmd uV 5 2 00 32 ???? ??? 可取回流管規(guī)格 Φ 58 則實(shí)際管徑 d=53mm 塔頂蒸汽接管實(shí)際流速 smu dV / 0 0 3 2 ??? ??? 冷凝器 塔頂溫度 tD=℃ 冷凝水 t1=20℃ t2=30℃ 則 2211 。?????? ?????? tt tttDD ? ? ? ? 。???? ?? ??? tt ttm 由 tD=℃ 查液體比汽化熱共線圖得 kgKJ /?苯? 又氣體流量 Vh=塔頂被冷凝量 skgV h / 3 ???? ? 冷凝的熱量 skJqQ / ???? 苯? 取傳熱系數(shù) K=600W/m2k， 則傳熱 面積 0 02 3 4 0 0 0 0t mA K Q ??? ?? 冷凝水流量 ? ? skgW tCp Q / 1 8 32 3 4 0 0 0 0t 21 ??? ?? 再沸器 塔底溫度 tw=℃ 用 t0=135℃ 的蒸汽，釜液出口溫度 t1=112℃ 則 Ctttttoo wo 23112135tC3010513512o1?????? ?????? ? ? ? ? Ct ott ttm ???? ??? ??? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 32 由 tw=℃ 查液體比汽化熱共線圖得 kgkJ /367?苯? 又氣體流量 Vh=?? 則 skgVq vhm / 7 ???? ? skJqQ m / ???? 甲苯? 取傳熱系數(shù) K=600W/m2k， 則傳熱面積 0 13t 1593 mA mK Q ??? ? ?? 加熱蒸汽的質(zhì)量流量 ? ? skgW ttCp Qo / 31 ??? ??? 板式塔結(jié)構(gòu) 板式塔內(nèi)部裝有塔板、降液管、各物流的進(jìn)出口管及人孔（手孔）、基座、除沫器等附屬裝置。除一般塔板按設(shè)計(jì)板間距安裝外，其他處根據(jù)需要決定其間距。 （ 1） 塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段遠(yuǎn)高于板間距（甚至高出一倍以上），本塔塔頂空間取 )m(?DH （ 2） 塔底空間 塔底空間指塔內(nèi)最下層塔底間距。其值由如下兩個(gè)因素決定。 ①塔底駐液空間依貯存液量停留 3~5min 或更長時(shí)間（易結(jié)焦物料可縮短停留時(shí)間）而定。②塔底液面至最下層塔板之間要有 1~2m 的間距，大塔可大于此值。本塔取 )m(?BH （ 3） 人孔 一般每隔 6~8 層塔板設(shè)一人孔。設(shè)人孔處的板間距等 于或大于 600mm，人孔直徑一般為 450~500mm，其伸出塔體得筒體長為 200~250mm，人孔中心距操作平臺約 800~1200mm。本塔設(shè)計(jì)每 7 塊板設(shè)一個(gè)人孔，共兩個(gè)，即 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 33 )(2個(gè)?pn （ 4） 塔高 ? ? BDPPFFTPF HHHnHnHnnnH ???????? 1 ）（ ）（ ? ?????? 故全塔高為 ，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在較低位置安置，所以裙板取了較小的 。苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 34 六 參考書目 [1]《化工原理》王志魁，劉麗英，劉偉， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2022 [2]《 化 工原理 》 何潮洪 ,馮霄 .科學(xué)出版社， 2022 [3]《 化工原理課程設(shè)計(jì) 》 柴誠敬 ,劉國維 .天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1994 [4]《 化工原理課程設(shè)計(jì) 》 賈紹義 ,柴敬誠 .天津大學(xué)出版社， 2022 [5]《 化工原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì) 》 陳均志，李雷化學(xué)工業(yè)出版社， 2022 [6]《 化工原理課程設(shè)計(jì) 》 馬江權(quán)，冷一欣中國石化出版社， 2022 [7]《化工原理》（上、下冊），夏清 等 編，天津大學(xué)出版社， 2022 [8]《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》（第三版）（上下冊），化學(xué)工業(yè)出版社 .2022 七 附錄 【 1】苯 甲苯連續(xù)精餾過程板式精 餾塔示意圖