【正文】 設(shè)計(jì)要從理論、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面因素及環(huán)保節(jié)能角度出發(fā)，通過(guò)選擇查詢資料、公式、搜索數(shù)據(jù)和正確選擇參數(shù)，并進(jìn)行正確的工程計(jì)算，保證盡量大的經(jīng)濟(jì)效益，避開(kāi)不利因素。進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板） ，同樣進(jìn)行著下降液體中易揮發(fā)組分向氣相傳遞，上升蒸汽中難揮發(fā)組分向液相傳遞的過(guò)程，兩相間的傳質(zhì)使得塔底部獲得高純度的難揮發(fā)組分。塔底部的液體被再沸器加熱，產(chǎn)生的蒸汽引入到到塔內(nèi)，即氣相回流，與下降的液體逆流接觸。連續(xù)板式精餾塔以上部分稱為精餾段，進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板）部分稱為提餾段。(.1).8954Sd L???在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，由上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于下表SLV 表S3/ms 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48SV3/ 由 表上數(shù)據(jù)可做出液泛線 5在負(fù)荷性能圖上，做出操作點(diǎn) A，連接 OA，即做出操作線。bTWHh????()cl???236284()WdEl?將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得 39。39。39。39。由圖查得= =故操作彈性為 =根據(jù)以上各線方程，可做出篩板塔的負(fù)荷性能圖如下圖所示第 提留段的塔板負(fù)荷性能圖 漏液線由 ??,??????,i,inSVALOWh??= 得，()10hEl),min..??? 2/...3610hLVO WAl??? ?????? ????????? ???????? ? 2/./? ???? ??????? ???????? ?整理得， 2/3, SVL??北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）45在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，由上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于下表SLSV 表S3/ms 由 表上數(shù)據(jù)可做出漏夜線 1 液沫夾帶線由 為限 ，求 — ，關(guān)系如下：?液 氣 ?????????? STf VA?????.5fWOhh?06?2/32/????????故 ， ??2/32/ SSL??? / /????????????/3..09SS在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，由上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于下表SV 表SL3/ms 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）46SV3/ 由 表上數(shù)據(jù)可做出液沫夾帶線 2 液相負(fù)荷下限線 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度 = 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)OWhm得，= 2/????????取 =1 則： =2/????????=此數(shù)據(jù)可做出與氣體流量無(wú)關(guān)垂直液相負(fù)荷下限線 3 液相負(fù)荷上限線由 作為液體在降液管中停留時(shí)間的上限，39。dTW??故本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40第 8 章 塔板性能負(fù)荷圖第 提餾段的塔板負(fù)荷性能圖 漏液由： ()??,?????? (),i,inSVA （）LWOh?? ()2/??????得： 2/3,min,in,i 39。39。 39。dTWHh???甲醇水溶液屬于一般物系，取 =，則39。,39。,i ??../0813??? 1/s?實(shí)際孔速 39。 39。39。 ????????????????????? 液 氣 液 氣所以在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi) 漏液對(duì)于篩板塔，漏液點(diǎn)氣速為：北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39 即：??39。6 639。39。 液沫夾帶液沫夾帶由公式 來(lái)計(jì)算，其中39。39。??????m氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度 為：39。 ..4/SaTF sA?北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38液體表面張力的阻力 液柱39。?39。39。 1/21/()OaVFkgsm??????査充氣系數(shù) 與氣相動(dòng)能因數(shù) 的關(guān)聯(lián)圖，得 ： =39。 39。 39。/5/? 39。39。???北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34第 7章 篩板的力學(xué)流體驗(yàn)算第 精餾段的流體力學(xué)驗(yàn)算 塔板的壓降（1） 干板阻力 的計(jì)算Ch對(duì)于干板阻力 ： （）21gOVCL?????????由 可得 =??所以， 液柱 m?????????????????（2） 氣體通過(guò)液層的阻力 的計(jì)算lh （）lL? （）SaTFVA??? ??? （）OaV???北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35 1/21/()OaVFkgsm??????查充氣系數(shù) 與氣相動(dòng)能因數(shù) 的關(guān)聯(lián)圖得， =?OF?????.???（3） 液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力： （）4gLOhd??? ?????m氣體通過(guò)每層塔板的業(yè)主高度 可按下式計(jì)算： m?????氣體通過(guò)每層塔板壓降（設(shè)計(jì)允許值） Pa?????? 液面落差對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)所選用得塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 .039。39。 ..??? ??????? ?????? ?2m（4） 篩孔計(jì)算及其排列本例所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用 炭鋼板，取篩孔直徑39。39。 139。39。?m故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤(pán)，深度為 =6039。 39。39。36fThAL??39。 20..???39。39。d39。 39。39。Wl取 39。各項(xiàng)計(jì)算如下，m（1） 堰長(zhǎng) Wl取 ???（2） 溢流堰高度 h由 （）WLOh?選用平直堰，堰上層高度 由公式計(jì)算，即O （）2/??????? 近似取 E=1 ，則取板上液層高度 =80 所以，Lhm 2/3 2/????????????????==北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29（3） 弓形降液管寬度 和截面積WdfA由 ?查圖得， .?故： 20..??1578180Wd?驗(yàn)算液體在降液管中停留的時(shí)間，即： （）?????（4） 降液管底隙高度 o （）360hOWol??取 = 則39。對(duì)于高而細(xì)的塔，為了防止風(fēng)載荷或地震載荷使設(shè)備傾覆，需配置數(shù)量較多的地腳螺栓。 封頭的計(jì)算直邊高度 的大小按封頭的直徑的厚度的不同，有 25 、h m40 、50 三種取邊高為 =50 。提 m第 封頭的選型及其計(jì)算 封頭的選型封頭按其形狀可分為三類(lèi)：凸形封頭、錐形封頭、平板形封頭。36./.STVs? 提餾段的有效高度 39。39。39。39。 548367953L????????????????39。?查史密斯圖得， =39。.????????????????取板截距為 =450 ，板上液層高度為 =80 ，則 39。201/ 1/239。max/LVC????式中 其中 可由史密斯關(guān)聯(lián)圖査取，圖的橫坐標(biāo)為：39。39。39。39。FPas提餾段液相平均黏度為：=（ + ）/2=(+)/2=39。Ft 39。39。LWm /北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21 液相平均粘度的計(jì)算液相平均黏度由下式計(jì)算， 即 39。B?/= +（） =39。B?/mN= +() =39。39。LFm 3/k提留段液相平均密度為：=（ + ）/2=(+)/2=39。 ()mVMRT???????????3/kgm液相平均密度的計(jì)算液相平均密度由下式計(jì)算：C39。LL /ml 平均密度得計(jì)算氣相平均密度的計(jì)算有理想氣體狀態(tài)方程得， 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2039。計(jì)算結(jié)果如下， 塔頂溫度 =65℃Dt進(jìn)料板溫度 =℃F精餾段平均溫度 =（65+ ）/2=℃()/2mDFtt??北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂?shù)钠骄栙|(zhì)量計(jì)算由 查平衡曲線的 =?1x= +（） =??/kgmol= +（） =進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算由逐板理論的 = 查平衡曲線的 = Fx= +（） =??/kgmol= +（） =精餾段的平均摩爾質(zhì)量：=（ + ）/2=（+）/2= /kgol=( + )/2=(+)/2= m 平均密度計(jì)算（1） 氣相平均密度由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算： ()mVPMRT?? (75)mVPMRT????3/kg（1） 液相平均密度計(jì)算液相平均密度由下式計(jì)算= ()?塔頂液相平均密度計(jì)算由， =65℃ ， C=95%Dt北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17= 95%=??3/kgm進(jìn)料板液相平均密度計(jì)算=℃ C =40%Ft= 40%= 3/kg精餾段液相平均密度計(jì)算為=（ + ）/2=（+）/2=?LDm 3/m 液相平均表面張力計(jì)算液相平均表面張力由下式計(jì)算，即 ()Lmix???塔頂液相平均表面張力的計(jì)算由， =65℃ ，查手冊(cè)得 = = A/NmB?/Nm= +() =???進(jìn)料液相平均表面張力計(jì)算=℃ 查手冊(cè)得， = = A?/B/= +（） = /N精餾段液相平均表面張力為=（ + ）/2=?DLFm/N 液相平均黏度計(jì)算液相平均黏度由下式計(jì)算㏒ 10 ㏒ 10 ()??ixLm?i塔頂液相平均黏度由下式計(jì)算由 =65℃ 查手冊(cè)得 = = Dt ??.mPas北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18= +() lg?LDm?()lg?()lg解得， =進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算=℃ 查手冊(cè)得 = = A?.mPas??.mPas= +（）lg?Lm?()lg?(03817)lg解得， =精餾段平均黏度：=（ + ）/2=（+）/2=?LmDLFm .mPas第 提餾段的計(jì)算 操作壓力 塔頂操作壓力 = DPka每層塔板壓降： △P=進(jìn)料板壓力： =+ 9=?kPa塔釜的操作壓力 =+ 15=提留段的操作壓力 =( + )/2=(+)/2=39。 =39。9x= 。839。 = 39。639。6y代入 39。 = 5Fx?= 代入 解得， = 39。39。39。39。r?610/kJh查的水的汽化潛熱為： 11785 g ()BQWr?北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10 =BQWhr???/kJh第 3 章 塔板數(shù)的確定第 最小回流比及操作回流比 揮發(fā)度計(jì)算由于甲醇水溶液屬于理想物系，則甲醇水溶液的 txy 表得：表 甲醇水物系的氣液平衡相圖數(shù)據(jù)如下：溫度/℃ 甲醇水的取 t=℃ 時(shí)計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度 ()Aypx?? ???akP ()Apy? apyk?? 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