【正文】 （ 2）提餾段： 由 , m i n2 / 300 . 0 5 4 0 . 7 2 ,sL w o w s o w Vh h h L u A? ? ? ? ?代入漏液點氣速方程 ? ? [ 4 ]04 . 4 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 /o w L L VC h h ?? ? ?? ? ?得：, m i n 2 / 3 2007 8 9 . 6 34 . 4 0 . 8 8 [ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ( 0 . 0 5 4 0 . 7 2 L ) , 0 . 1 0 2 m3 . 1 9s sV AA ? ? ? ? ? ? ? ? 整理得 2 / 3, m in 6 .2 1 0 .0 1 0 6 0 .0 9 3 6 LssV ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls值，依上式計算出 Vs 值，計算結(jié)果列于下表 32 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線。, m a x , m a x 0 . 4 9 0 . 1 1 2 8 0 . 0 1 2 6 94fTSS AHLL ? ?? ? ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線 。 根據(jù)以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。 2 200 . 0 0 6 90 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 6 10 . 9 1 0 . 0 3 8sdwlhmlh? ? ? ? ??? Hd =++= 取 39。 039。 漏液 由式 ? ? [ 4 ]04 . 4 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 /o w L L VC h h ?? ? ?? ? ?得： （ 1）精餾段： 26 ? ? 8 0 7 . 8 44 . 4 0 . 8 8 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 0 . 0 8 0 . 0 0 2 1 7 . 6 9 /2 . 8 4ow ms? ? ? ? ? ? ? ? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 0 1 2 .5 9 1 .6 4 1 .57 .6 9OWK ??? ? ? ?，故在設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 霧沫夾帶 （ 1）精餾段： [ 4 ] 10 10 5 02 /20 .71 10 5 8avTfe k g k gHh ?? ?? ????? ??? ? ??? ??? ? ? ????? 液 體 氣 體， （ 2）提餾段： 39。 0. 04 0. 04 64 0. 00 2 0. 09p ? ? ? ? 則單板壓強： 39。h? ： 依式 39。 0 .9 2 3 .1 9 1 .6 4a a VFu ?? ? ? ? 由 o? 與 aF 關(guān) 聯(lián) 圖 查 得 板 上 液 層 充 氣 系 數(shù) 39。39。01 2 . 8 3 3 . 1 90 . 0 5 1 0 . 0 5 1 0 . 0 40 . 8 8 7 8 9 . 6 3VcLhmC?? ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ?? ? ? ????? b)氣體穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨?39。ch ：依 0 / 5 / 4 ? ??，查“干篩孔的流量系數(shù)圖” [3] 25 （ [3,] 73P ）得， C0= 由式 2 239。39。 2 2 2 1 2a 0 . 4 1 9 62 0 . 4 1 9 6 0 . 6 5 0 . 4 1 9 6 0 . 6 5 s in 1 . 0 0 9 61 8 0 0 . 6 5Am ? ???? ? ? ? ? ????? 篩孔數(shù) n 的計算與開孔率 ? （ [3], 7072P? ）： 取篩空的孔徑 0d 為 mm5 （常用 46mm），正三角形排列，一般碳的板厚 ? 為 34mm ,取4mm?? ，取 ?dt ，故孔中心距 mmt ??? （ 1）精餾段計算： 篩孔數(shù)： 33[ 3 ]221 1 5 8 1 0 1 1 5 8 1 0 1 .0 1 0 4 5 2 0 01 5 .0anAt ??? ? ? ? ?個， 開孔率0 200 .9 0 7 0 .9 0 71 0 0 % 1 0 0 % 1 0 0 % 1 0 .0 8 %9()aA tAd? ? ? ? ? ?（在 5％ — 15％范圍內(nèi)）則每層板上的開孔面積 0A 為 0 0 .1 0 0 8 1 .0 1 0 4 0 .1 0 1 8aAA?? ? ? ? ?㎡ 氣體通過篩孔的氣速為01 .3 6 1 2 .5 9 /0 .1 0 1 8So V msA? ? ? ? （ 2）提餾段計算： 篩孔數(shù)： 33221 1 5 8 1 0 1 1 5 8 1 0 1 . 0 2 5 2 5 01 5 . 0anAt ??? ? ? ? ?個， 24 開孔率：39。查“塔板分塊與塔徑”關(guān)系表 [1] 得，塔極分為 4塊。 0 .0 0 3 4 0 .0 3 70 .9 1 0 .1so woLhml ?? ? ???，故： h m m? ? ? ? ?，符合要求 （ 2）提餾段：取液體通過降液管底隙的流速 39。 堰長 Wl 21 單溢流 Wl =（ +） D[2] ([2],39 頁 ) （ 1） 對精餾段：溢流堰長 Wl = = 對提餾段：溢流堰長 Wl = = 溢流堰高度 Wh ： OWLW hhh ?? （ 1）精餾段：由 / ? ， 6 0 0 0 .0 0 3 4/ 1 5 .4 9 50 .9 1hWL l m???，查 [4]51P 圖 3— 17“液流收縮系數(shù) E圖”，知 E=,依式 2 [ 4 ]32 .8 41000 how wLhEl??? ???? 可得 2 23 4 4 12 . 1610 00 10 00 1hOW WLh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 故 0 0 .0 8 0 .0 1 6 0 .0 6 4w L wh h h m? ? ? ? ? （ 2） 提餾段：由 / ? ， 6 0 0 0 .0 0 6 9/ 3 1 .4 4 50 .9 1hWL l m???，查 [4]51P 圖 3— 17“液流收縮系數(shù) E圖”，知 E=,依式 2 [ 4 ]32 .8 41000 how wLhEl??? ???? 可得 2 23 4 4 24 . 2 2610 00 10 00 1hOW WLh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 故 0 0 .0 8 0 .0 2 6 0 .0 5 4w L wh h h m? ? ? ? ? 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA ： 由 / ? 查 [2]（ 38P 圖 3— 5“弓形降液管的寬度與面積”參數(shù)圖）得： / ? ，/ ? ，故： （ 1）精餾段計算 D m? ? ? ?， 220 . 0 7 3 3 0 . 0 7 2 2 1 . 5 3 9 0 . 1 1 2 84fA D m?? ? ? ? ? 利用 [2]（ 38P 式 3— 41)計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積， 即 [ 2 ],3600 3 6 0 0 0 . 1 1 2 8 0 . 4 5 1 4 . 9 33 6 0 0 0 . 0 0 3 4fTvLAH sq? ??? ? ??（大于 5s，符合要求） 22 (2)提餾段計算 39。 m a x 7 8 9 . 6 3 3 . 1 90 . 0 7 1 5 1 . 1 2 2 6 /3 . 1 9LVVC m s??? ?? ?? ? ? ? 可取安全系數(shù)為 ，則（安全系數(shù) — ）， 39。32 2 0 . 4 8 8 8 . 7 2 0 . 0 0 6 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 9 . 6 3LmLmLML s m s? ?? ? ?? 0. 00 69 36 00 24 .8 4 /hL m h? ? ? 塔徑的計算 塔板間距 HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性， 19 以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。 s 精餾塔的主要工藝尺寸的計算 塔內(nèi) 氣液負荷的計算 精餾段： ? ?1 ( 2 .4 2 1 ) 5 0 .4 5 1 7 2 .5 4 /V R D Km o l h? ? ? ? ? ? 31 7 2 .5 4 8 0 .3 8 1 .3 6 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 .8 4VmSvmVMV m s?? ?? ? ?? 2 50 .45 12 9 /L RD K mol h? ? ? ? 31 2 2 . 0 9 8 2 . 1 1 0 . 0 0 3 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 7 . 8 4LmLmLMLs m s? ?? ? ?? 30. 00 34 36 00 12 .2 4 /hL m h? ? ? 提餾段： 39。 s, B? = mPa s （ 2）進料板液相平均粘度的計算 由 ? ℃代入方程得 : A? =3, 1 1 3 . 9 8 7 . 0 1 3 . 1 98 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 1 0 0 . 7 )m v mvmmPM k g mRT? ?? ? ??? （ 2）液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即 由 Dt ＝ ℃，查手冊得 3381 5. 48 , 80 9. 99ABk g m k g m???? 塔頂液相的質(zhì)量分率 ? ? ，則：,1 0. 98 81 5. 48 0. 02 80 9. 99 , 81 5. 37L D m L D m k g k m ol??? ? ? 由 tF＝ ℃，查手冊得 16 3380 1. 94 , 79 9. 17ABk g m k g m???? 進料板液相的質(zhì)量分率 0 .4 5 4 8 7 8 0 .4 10 .4 5 4 8 7 8 ( 1 0 .4 5 4 8 ) 9 2A? ???? ? ? ? ,1 0. 41 80 1. 94 0. 59 / 79 9. 17 , 80 0. 30L F m L F m k g k m ol??? ? ? 由 tw＝ ℃，查手冊得 3377 6. 66 , 77 8. 99ABk g m k g m???? 塔底液相的質(zhì)量分率 0 . 0 1 4 4 7 8 0 . 0 1 2 20 . 0 1 4 4 7 8 ( 1 0 . 0 1 4 4 ) 9 2A? ???? ? ? ? ,1 0 .0 1 2 2 / 7 7 6 .6 6 ( 1 0 .0 1 2 2 ) / 7 7 8 .9 9 , 7 7 8 .9 6L wm L wm k g k m o l??? ? ? ? , 8 1 5 . 3 7 8 0 0 . 3 0 8 0 7 . 8 42Lm k g k m o l? ??? 39。 0 0/ 2 .5 1ABPP? ? ? 在 ℃時查得苯和甲苯的粘度為 = . =??苯 甲 苯0 268 ， ，則： =0 .52 12 . ( 1 212 ) 95= 809L? ? ? ? ?0 268 39。6 ? 39。4 ? 13 39。 0 . 3 4 6 52 . 5 1 1 8 1 . 5 1 1 8yx y??? ??????? 提 餾 段 操 作 線 方 程 39。39。 (３ ) 小孔篩板容易堵塞。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。其中由于蒸 餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計中設(shè)計把其熱量作為低溫熱源產(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預熱器的熱源之一，充分利用了能量。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。采用直接蒸汽加熱時，加熱蒸汽的壓力要高 于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。此外，在泡點進料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計和制造上提供了方便。 由于苯～甲苯物系對溫度的依賴性不強，常壓下是液態(tài)，為降低塔的操作費用，操作壓力選為常壓。例如組分的分離順序、塔 設(shè)備的型式、操作壓力、進料熱狀態(tài)、塔頂蒸汽的冷凝方式等。為此，必須具體考慮如下幾點： ； ； 3．保證安全生產(chǎn)（例如苯屬有毒物料，不能讓其蒸汽彌漫車間）。苯是化工工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的重要基本原料，可用來制備染料，樹脂，農(nóng)藥，合成藥物，合成橡膠，合成纖維和洗滌劑等等；甲苯不僅是有機化工合成的優(yōu)良溶劑，而且可以合成異氰酸酯，甲酚等化工產(chǎn)品，同時也可以用來制造三硝基甲苯，苯甲酸，對苯二甲酸，防腐劑，染料，泡沫塑料，合成纖維等。 簡單精餾中，只有一股進料，進料位置將塔分為精餾段和提餾段，而在塔頂和塔底分別引出一股產(chǎn)品。本設(shè)計的題目是苯 甲苯