【正文】 本次設(shè)計(jì)中計(jì)算得實(shí)際板層數(shù)為 32，故設(shè)人孔 5 個(gè)，并且選人孔處板間距600PH mm? 。其值由如下兩因素決定，即： （ 1） 塔底貯液空間依貯存液量 停留 3~5min 或更長(zhǎng)時(shí)間（易結(jié)焦物料可縮短停留時(shí)間）而定。除一般塔板按設(shè)計(jì)板間距安裝外，其它處根據(jù)需要決定其間距。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 29 在塔的操作液氣比下 ， 在附圖上 作出操作線 OP（操作點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線），操作線 OP 與負(fù)荷性能圖交點(diǎn)的氣相負(fù)荷 ,maxsV 與 ,minsV 之比，稱為操作彈性。 根據(jù)以上五個(gè)方程可分別做出塔板負(fù)荷性能圖上的（ 1）、（ 2）、（ 3）、（ 4）及（ 5）共五條線，見(jiàn)附圖。在 sSVL? 圖上做出液相負(fù)荷上限線為與氣體流量 sV 無(wú)關(guān)的內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 28 豎直線（ 3）。 ? ?T w d p L dH h H h h h? ? ? ? ? ?時(shí)可整理出 2 2 2 / 3S S SaV b cL dL? ? ?的曲線方程。 霧沫夾帶上限線 當(dāng)氣相負(fù)荷超過(guò)此線時(shí)，霧沫夾帶量將過(guò)大，使板效率嚴(yán)重下降，塔板適宜操作區(qū)應(yīng)在霧沫夾帶線下。若二式之一的計(jì)算結(jié)果不在規(guī)定范圍內(nèi)，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，更新計(jì)算。對(duì)于單溢流塔板， 2LdZ D W?? ，其中， D 為塔徑， dW 為弓形降液管高度 bA — 板上液流面積， 2m 。 對(duì)一般物系，可取為 ~；對(duì)不易發(fā)泡物系，可取 ~. 0 . 0 7 8 2 0 . 0 3 1 5 0 . 0 0 3 4 5 0 . 1 1 3d P l dH h h h m? ? ? ? ? ? ? 取 ?? ， ? ? ? ?0 . 6 0 . 4 5 0 . 0 5 0 . 3 0 . 1 1 3T W dH h m H m? ? ? ? ? ? ? ?，符合防止淹塔要求。因次， dH 可用下式表示： d P l dH h h h? ? ? () 式中： Ph — 上升氣體通過(guò)一層塔板所相當(dāng) 的液柱高度， m lh — 板上液層高度， m dh — 與液體流過(guò)降液管的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m dh 可按下式計(jì)算： 當(dāng)板上不設(shè)進(jìn)口堰時(shí) ? ?2 239。 一般地說(shuō)，浮閥塔壓降比篩板塔的大，而比泡罩塔的小。 2. 板上充氣液層阻力 lh 一般以經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 lh ? ?00l L W O Wh h h h??? ? ? () 式中： lh — 板上液層高度， m 0? — 反映板上液層充氣程度的因數(shù)，稱為充氣因數(shù)，無(wú)因次。 根據(jù)作塔板布置圖得 288( )N? 塊 ， 閥孔氣速：0 2204 4 2 .4 4 7 .0 9 2 /0 .0 3 9 2 8 8SVu m sdN?? ?? ? ??? 浮閥動(dòng)能因數(shù)： 00 7 . 0 9 2 2 . 7 1 4 1 1 . 6 8vFu ?? ? ? ? ? 在要求得范圍內(nèi)； 開(kāi)孔率： 2 20 0 .0 3 92 8 8 1 3 .5 2 %1 .8dN D? ?? ??? ? ? ????? ???? 也在 10~14% 范圍內(nèi)。 塔板上浮閥得排列，在繪圖布置前，還需要計(jì)算 t 或 h 來(lái)進(jìn)行排列。 3. 閥 孔的排列 閥孔的排列應(yīng)使絕大部分液體內(nèi)部有汽（氣）泡透過(guò)，一般按三角形排列。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是在常壓下操作，所以 ? ?00 7 .2 8 /cu u m s?? 浮閥數(shù) n 可根據(jù)上升蒸汽量 SV ，閥孔氣速 0u 和孔徑 0d 用下式算出： 2200 281 ( ) 39 844SVndu??? ? ??? 塊 () 浮閥塔板的開(kāi)孔率 ? 是指閥孔面積與板截面積之比，即： 2000PAd unA D u? ??? ? ????? () 式中： PA — 塔板面積， 2m 0A — 閥孔總面積， 2m u— 適宜的空塔氣速， /ms，其余符號(hào)同前。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明：浮閥臨界動(dòng)能因數(shù)一般為： ? ? ? ?00 9 ~ 1 2vccFu ?? ? ? 由此關(guān)系可決定 ? ?0cu 。 1F 型（即 V1 型） 【 5】 浮閥使用得很普遍，已定為部頒標(biāo)準(zhǔn)。為防止液體經(jīng)邊緣區(qū)流過(guò)而產(chǎn)生“短路”現(xiàn)象，可在塔板上沿塔壁設(shè)置旁流擋板。 2. 安定區(qū) 開(kāi)孔區(qū)與溢流區(qū)之間的不開(kāi)孔區(qū)域?yàn)榘捕▍^(qū)（破沫區(qū)），其作用為使自降液管流出液體在塔板上均布并防止液體夾帶大量泡沫進(jìn)入降液 管。0 6 . 5 2 5 1 0 0 . 0 3 4 51 . 2 6 0 . 1 5sO W Lhmlu??? ? ??? 0 . 0 5 0 . 0 3 4 5 0 . 0 1 5 5 0 . 0 0 6wohh? ? ? ? ? 符合要求。0 0 .0 7 ~ 0 .2 5 /u m s? ，不宜超過(guò)內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 18 /ms。 故在求得降液管的截面積之后，應(yīng)按下式驗(yàn)算在降液管內(nèi)的停留時(shí)間，即： fA = TSHL? 10??? ? = 5s () 式中： ? — 液體在降液管中的停留時(shí)間， s fA — 降液管的截面積， 2m 2. 降液管底隙高度 Oh 【 4】 降液管底隙高度即降液管下端與塔板間的距離 ，以 Oh 表示。 堰高還要考慮降液管底端的液封，一般應(yīng)使堰高在降液管底端 以上，大塔徑相應(yīng)增大此 值。 平直堰 OWh 按下式計(jì)算： 232 .8 41000 hOW WLhEl??? ???? () 式中： Wl — 堰長(zhǎng)， m hL — 塔內(nèi)液體流量， 3/mh E— 液流收縮系數(shù)，可根據(jù) 圖 查取 ， 一般情況下 取 E=1，所引起的誤差不大。溢流強(qiáng)度即通過(guò)單位堰長(zhǎng)的液體流量，一般篩板及浮閥塔的堰長(zhǎng)溢流強(qiáng)度應(yīng)為： ? ?3/ 1 0 0 ~ 1 3 0 /hWL l m m h?? () 式中： Wl — 溢流堰長(zhǎng)， m hL — 液體流量， 3/mh 對(duì)于少數(shù)液氣比較大的過(guò)程堰上溢流強(qiáng)度可允許超過(guò)此范圍，有時(shí)為增加堰長(zhǎng)也可增設(shè)輔助堰， 由于此次設(shè)計(jì)選用單溢流型塔板，故選取 0 .7 0 .7 1 .8 1 .2 6Wl D m? ? ? ? 驗(yàn)算 ? ?3/ 2 3 . 4 9 / 1 . 2 6 1 8 . 6 4 1 0 0 ~ 1 3 0 /hWL l m m h? ? ? ?，符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 15 溢流堰（出口堰） 為維持塔板上一定高度的均勻流動(dòng)的液層， 一般采用平直溢流堰（出口堰）。一般根據(jù)塔徑與液體流量，本設(shè)計(jì)采用單流型，液體流徑長(zhǎng)、板面利用好，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直徑 以下的塔普遍采用此型。此后尚需進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算合格后才能確定為實(shí)際塔徑，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。塔徑超過(guò) 1m 時(shí)，按 200mm 增值圓整。由于本次設(shè)計(jì)是在常壓下操作，故取 ? 。 本次設(shè)計(jì)板間距 450TH mm? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 12 此外，考慮安裝檢修的需要，在塔體人孔處的板間距不應(yīng)小于 600700mm ，以便有足夠的工作 空間，對(duì)只需開(kāi)手孔的小型塔，開(kāi)手孔處的板間距可取為 450mm 以下。 11L AAAB? ????? ?? () A? 為 苯的 質(zhì) 量 分 數(shù) ， 根 據(jù) 摩 爾 分 數(shù) 與 質(zhì) 量 分 數(shù) 的 關(guān) 系? ? ? ?11A A AA A AAAB AAAAAB A B A BmmM M Mxmm mmMM M M M M??????? ? ???? ?? () 得出 39 5246 7AA Ax x? ??? () 查 得 ? 時(shí)苯和甲苯的密度分別是 /kg m 和 /kg m ， ? 時(shí)苯和甲苯的密度分別是 /kg m 和 /kg m ，用內(nèi)插法求得 ? 時(shí)苯和甲苯的密內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 11 度分別是 /kg m 和 /kg m ，因此 311 7 8 6 .2 /1 0 .2 1 1 2 1 0 .2 1 1 27 8 7 .6 7 8 5 .8L AAABk g m? ????? ? ??? ?? 39。L? 的確定 39。300 1 0 2 . 7 2 7 3 . 1 5 1 0 1 . 3 3( 1 ) 2 2 . 4 3 . 1 6 1 1 7 1 . 2 0 2 2 . 4 2 . 5 4 /2 7 3 . 1 5 1 0 1 . 3 3mS T PV R D m sTP ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?餾 39。查 附圖 2 得 ? 時(shí) ? ， ? 2. 精餾段氣相體積流率 SV 及密度 V? 的確定 取 0PP? ? ? 300 8 8 . 1 4 2 7 3 . 1 5 1 0 1 . 3 3( 1 ) 2 2 . 4 3 . 1 6 1 1 7 1 . 2 2 2 . 4 2 . 4 4 /2 7 3 . 1 5 1 0 1 . 3 3mS T PV R D m sTP ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?精mVmPMRT? ?精 () 其中 ? ?( 1 ) 7 8 0 . 8 2 4 9 2 1 0 . 8 2 4 8 0 . 4 6 /m A B AM M y M y g m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 31 0 1 . 3 3 8 0 . 4 6 2 . 7 1 4 /8 . 3 1 4 8 8 . 1 4 2 7 3 . 1 5V k g m? ????? 3. 精餾段液相體積流率 SL 及密度 L? 的確定 mSLLML ?? ； () 其中 3 . 1 6 1 7 1 . 2 0 2 2 5 . 0 6 /L R D k m o l h? ? ? ? ? ?( 1 ) 7 8 0 . 6 4 5 9 2 1 0 . 6 4 5 8 2 . 9 7 /Am A A BM M x M x g m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 11L AAAB? ????? ?? () A? 為 苯的 質(zhì) 量 分 數(shù) ， 根 據(jù) 摩 爾 分 數(shù) 與 質(zhì) 量 分 數(shù) 的 關(guān) 系內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 9 ? ? ? ?11A A AA A AAAB AAAAAB A B A BmmM M Mxmm mmMM M M M M??????? ? ???? ?? () 得出 39 0646 7AA Ax x? ??? () 查 得 ? 時(shí)苯和甲苯的密度分別是 /kg m 和 /kg m ， ? 時(shí)苯和甲苯的密度分別是 /kg m 和 /kg m ，用內(nèi)插法求得 ? 時(shí)苯和甲苯的密度分別是 /kg m 和 /kg m ，因此 311 7 9 5 /1 0 .6 0 6 1 0 .6 0 67 9 3 .9 7 9 6 .7L AAABk g m? ????? ? ??? ?? 3 3 32 2 5 .0 6 8 2 .9 7 2 3 .4 9 / 6 .5 2 5 1 0 /795mSLLML m h m s? ??? ? ? ? ? () 4. 精餾段液體表面張力的確定 L i ix???? () 通過(guò)《化工原理 （上冊(cè)）》附表查得 ??時(shí) 2 /mN m? ?苯 ，21 .5 3 /mN m? ?甲 苯 塔頂液相表面張力 0 . 9 9 8 2 1 . 1 2 0 . 0 0 2 2 1 . 5 3 2 1 . 1 2 /mD m N m? ? ? ? ? ? 同樣可查得 ??時(shí) /mN m? ?苯 ， /mN m? ?甲 苯 進(jìn)料板液相表面張力 0 . 3 8 8 1 9 . 4 2 0 . 6 1 2 1 9 . 6 3 1 9 . 5 5 /mF m N m? ? ? ? ? ? 精餾段液相平均表面張力 2 4 /2Lm m N m? ??? 提餾段參數(shù)的確定 提餾端參數(shù)以提餾段 的定性溫度為依