【正文】 二、操作條件 1. 塔頂壓強(qiáng) 4kPa（表壓）； 2. 進(jìn)料熱狀況，自選； 3. 回流比，自選； 506kPa； ； 6. 年工作 日 330天，每天 24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。 通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合適，若要做出最合理的設(shè)計(jì)，還需重選 TH 及 Lh ，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 lh ? ? ?????? Lowwl hβhhβh 式中充氣系數(shù) β 的求取如下： 氣體通過(guò)有效流通截面積的氣速 au ，對(duì)單流型塔板有： m / ????? fT sa AA Vu 動(dòng)能因子 ??? Vaa ρuF 查化原圖 1112 得 ?β （一般可近似取 ~?β ）。 （ 1）溢流堰長(zhǎng)（出口堰長(zhǎng)） wl 取 ???? Dl w 堰上溢流強(qiáng)度 ? ? ? ?hm/mhm/m 33 ????? 130~，滿(mǎn)足篩板塔的堰上溢流強(qiáng)度要求。 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 21 進(jìn)料板： ?Fp 塔底： k P a1 2 0 5 ????Wp 平均壓強(qiáng) ? ? k P 1 52/1 2 1 0 ???mp （二）平均溫度 mt 查溫度組成圖得：加料板為 88℃，塔底為 ℃。 料液由高位槽自流，流速可取 ~ m/s；泵送時(shí)流速可取 ~。實(shí)際上由于存在塔的熱損失（一般情況下約為提供總熱量的 5~10%）。 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 20 （二）塔頂全凝器 全凝器的熱負(fù)荷前已算出，為 1593kW。 （三）漏液的驗(yàn)算 漏液點(diǎn)的氣速 omu ? ?? ?m // 0 ????????? VLσLoom ρρhhCu 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 4 3 ???? omouuK（不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液漏） （四）液泛的驗(yàn)算 為防止降液管發(fā)生液泛，應(yīng)使降液管中的清液層高度 ? ?wTd hHΦH ?? dLpd hhhH ??? m0 0 09 2 0 0 21 22 ??????? ???????????owsd hl Lh m1 4 0 0 9 8 ????dH ? ? ? ? 4 9 ???? wT hHΦ ? ?wTd hHΦH ?? 成立，故不會(huì)產(chǎn)生液泛。 現(xiàn)對(duì)塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)作重新調(diào)整如下： 取 50?cW mm， 75?sW mm。故孔心距 mm1553 ???t 。 （ 2）出口堰高 wh owLw hhh ?? 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 10 對(duì)平直堰 ? ? 3/2/0 0 2 8 whow lLEh ? 由 ?Dlw 及 78 ??wh lL ，查化工原理圖 1111 得?E ，于是： ? ? mm 1 0 ????owh （滿(mǎn)足要求） ????? owLw hhh （ 3）降液管的寬度 dW 和降液管的面積 fA 由 ?Dlw ，查化原下 P147圖 1116 得 ,?? Tfd AADW ，即： ?dW ， 2 ?? DAT ， ?fA 。 塔頂： 0 0 1 ???Dp 加料板： k P ????Fp 平均壓強(qiáng) ? ? k P 0 82/ 1 0 5 ???mp （二）平均溫度 mt 查溫度組成圖得：塔頂為 80℃，加料板為 88℃。 s的烴類(lèi)物系，式中的 mμ 為全塔平均溫度下以進(jìn)料組成表示的平均粘度。 y = + 98099010001010102010301040105080 90 100 110 120 130 苯 氯苯物系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 5 708090100110120130140 苯 氯苯物系的溫度組成圖 圖解得 ???TN 塊（不含釜）。 T 法）求取 TN ，步驟如下： 氯苯的相平衡數(shù)據(jù)，利用泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程求取 yx~ 依據(jù) ? ? ? ???? BABt ppppx ??? /， tA pxpy /?? ，將所得計(jì)算結(jié)果列表如下： 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ?ip 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 兩相摩爾分率 x 1 0 y 1 0 本題中，塔內(nèi)壓力接近常壓（實(shí)際上略高于常壓），而表中所給為常壓下的相平衡數(shù)據(jù)，因?yàn)椴僮鲏毫ζx常壓很小，所以其對(duì) yx~ 平衡關(guān)系的影響完全可以忽略。 附參考答案：苯 氯苯板式精餾塔的工藝計(jì)算書(shū)（精餾段部分） 苯 氯苯板式精餾塔的工藝計(jì)算書(shū)（精餾段部分） 一、設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說(shuō)明 原料液經(jīng)臥式列管式預(yù)熱器預(yù)熱至泡點(diǎn)后送入連續(xù)板式精餾塔（篩板塔），塔頂上升蒸汽流采用強(qiáng)制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至苯液貯罐；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜產(chǎn)品經(jīng)臥式列管式冷卻器冷卻后送入氯苯貯罐。 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ； ； ； ； ； ； ； ； 。 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目一 —— 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一座苯 氯苯連續(xù)精餾塔，要求年產(chǎn)純度為 %的氯苯 50000t/a，塔頂餾出液中含氯苯不高于 2%。 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 1 四、基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ?ip （ mmHg） 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ?ip 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 ρ （ kg/m3） 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 純組分在任何溫度下的密度可由下式計(jì)算 苯 tA ??ρ 推薦： tA 1 8 8 1 2 ??ρ 氯苯 tB 1 1 1 2 7??ρ 推薦： tB 0 6 5 1 2 4 ??ρ 式中的 t 為溫度，℃。流程圖略。 R 將 yx~ 曲線(xiàn)及 yxt ~? 曲線(xiàn)。其中，精餾段 41?TN 塊，提餾段 ?TN塊，第 5 塊為加料板位置。 塔的平均溫度為 (80+)=106℃（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄 11 得： smPa ?? ， smPa ?? 。 ? ? 842/8880 ???mt ℃ （三）平均分子量 mM 塔頂： ?? Dxy ， ?x （查相平衡圖） ? ? k g /k m o , ??????mVDM ? ? k g /k m o , ??????mLDM 加料板： ?Fy ， ?Fx （查相平衡圖） ? ? k g /km o , ??????mVFM ? ? k g /k m o , ??????mLDM 苯 氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 2020 級(jí)學(xué)生用化工原理課程設(shè)計(jì)示范 7 精餾段： ? ? kg /km , ???mVM ? ? kg /km , ???mLM （四）平均密度 mρ mLρ, 塔頂： 3k g /, ?????? tρ ALD 3k g /, ?????? tρ BLD 3k g / , ?????? mLDBLDBALDAmLD ρρa(bǔ)ρ aρ 進(jìn)料板： 3k g /, ?????? tρ ALF 3k g /, ?????? tρ BLF 3k g / , ?????? mLFBLFBALFAmLF ρρa(bǔ)