【正文】 7 8 . 3 9 /7 8 . 3 2 4 4 . 8 5 3 5 1 2 . 7 /DDM k g m o lD M D k J k g?? ? ? ? ? (1 )0 . 9 8 5 4 0 0 . 7 1 (1 0 . 9 8 5 ) 2 8 9 . 2 33 9 9 /V D L D D V A D V BI I X H X Hk J k g? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 39。為了檢修方便，取一塊板作為通道板，通道板 的寬度取 400mm。人孔處板間距為 800mm，直徑為 500mm，其伸出塔體的筒長為 200mm。 人孔 對于 mmD 1000? 的板式塔，為安裝、檢修的要求，每隔 8 層塔板設(shè)一人孔，本塔共開3 個人孔。 塔底空間 （ 1）、塔底儲液空間依儲液量停留 3－ 5min 或更長時間而定。 塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。 板式塔的結(jié)構(gòu) 塔體結(jié)構(gòu) 板式塔內(nèi)部裝有塔板 、降液管、各物流的進(jìn)出口及人孔（手孔）、基坐、 除沫器等附屬裝置。 ，所以塔板的氣相負(fù)荷上限由液沫夾帶控制，操作下限由漏液線控制。 精餾塔負(fù)荷性能圖見圖 3— 1 精餾段篩板負(fù)荷性能圖012345670 Ls(m3/s)Vs(m3/s)系列1系列2系列3系列4系列5系列6 圖 31 ，作出操作點(diǎn)，與原點(diǎn)連接，即為操作線。 液泛線 令 ()d T WH H h??? 由 11 。 23 336002 . 8 4 1 0 ( ) 0 . 0 0 6sOWWLhE l?? ? ? ? 取 1E? ? 3,m in ssL ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3。 液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 )( WTd hHH ??? 甲醇 — 水物系屬一般物系，取 ?? ，則 ( ) ( ) mTWHh? ? ? ? ? 而 d p L dH h h h? ? ? 板上不設(shè)進(jìn)口堰，則 0 . 0 8 7 8 0 . 0 6 0 . 0 0 1 5 0 . 1 4 9 3 md P L dH h h h? ? ? ? ? ? ?液柱 ()d T WH H h??? 故在本 設(shè)計(jì)中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 漏液的驗(yàn)算 對篩板塔，漏夜點(diǎn)氣速為 0 , m in 04 .4 ( 0 .0 0 5 6 0 .1 3 ) .4 0 .7 7 2 ( 0 .0 0 5 6 0 .1 3 0 .0 6 0 .0 0 2 0 3 ) 6 .0 9 9 5 /LLVu C h hms?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 實(shí)際孔速 0 0 ,m in1 0 .9 2 /u m s u?? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 00 , m i n1 3 . 0 1 2 . 1 3 1 . 56 . 0 9 9 5uK u? ? ? ? 該值大于 ，符合設(shè)計(jì)要求。 故 ? ? 0 . 6 3 0 . 0 6 0 . 0 3 7 8 ml L w o wh h h h??? ? ? ? ? ?液柱 （ 3）液體表面張力 的阻力 h? 計(jì)算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 h? 304 4 2 0 . 1 6 1 0 0 . 0 0 2m8 0 6 . 1 9 . 8 1 0 . 0 0 5LLh gd??? ?? ??? ? ?? ? ? ?液柱 氣體通過每層塔板的液柱高度 ph 0 . 0 4 8 0 . 0 3 7 8 0 . 0 0 2 0 . 0 8 7 8 mp c lh h h h ?? ? ? ? ? ? ? 氣體通過每層塔板的壓降為 0 .0 8 7 8 8 0 6 .1 9 .8 1 6 9 4 .3 Pa 7 0 0 PaP P LP h g?? ? ? ? ? ? ? ? ?（設(shè)計(jì)允許值） （ 4）液面落差 對于篩板塔液面落差很小，但本例的塔徑和液流量均不 大，故可忽略。 篩孔按正三角形排列，取 孔中心距為 3 3 5 1 5 m mtd?? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) １５ 取篩孔的孔徑 d0=5mm 塔板上篩孔數(shù)目為 21 . 1 5 5 1 . 1 5 5 1 . 0 5 0 4 53920 . 0 1 5 0 . 0 1 5An t ? ?? ? ??個 塔板開孔區(qū)的開孔率φ 220 0 . 0 0 50 . 9 0 7 ( ) 0 . 9 0 7 ( ) 1 0 0 % 1 0 . 1 %0 . 0 1 5dt? ? ? ? ? 開孔率在 515%范圍內(nèi)，符合要求。 （ 2）邊緣區(qū)寬度確定 取 0 .0 7 m 0 .0 4 ms s cW W W?? ? ?。 50wh mm? 塔板布置 （ 1）塔般的分塊 因 800mm D? ，故塔板采用分塊式。 （ 4）降液管底隙高度 h0 取液體通過降液管底隙的流速 10 su? ??， 依下式計(jì)算降液管底隙高度 h0 10100 . 0 0 3 3 6 0 0 0 . 0 2 8 m0 . 9 5 2 0 . 1 3 6 0 0SWLh lu ?? ? ??? ? ? 1 0 1 0 .0 4 6 6 0 .0 2 8 0 .0 1 8 6 m 0 .0 0 6 mWhh? ? ? ? ? 故 降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。2 1 0 2 .1 2 C2FWm ttt ??? 物性數(shù)據(jù)計(jì)算 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 （ 1）塔頂： 1 1 85 63 85 78 .11 ( 1 85 ) 92 .13 78 .32 kg m ol 63 2 78 .11 ( 1 63 2) 92 .13 78 .63 kg m olDV D mLD myxMM? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? x （ 2）進(jìn)料板 : 110 . 3 8 2 9 0 . 6 0 9 00 . 6 0 9 0 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 6 0 9 0 ) 9 2 . 1 3 8 3 . 5 9k g m o l0 . 3 8 2 9 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 3 8 2 9 ) 9 2 . 1 3 8 6 . 7 6k g m o lFFVFmL F mxyMM??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3）塔底 : 110 . 0 1 5 0 . 0 3 70 . 0 3 7 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 3 7) 9 2 . 1 3 9 1 . 6 1 k g m o l0 . 0 1 5 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 1 5 ) 9 2 . 1 3 9 1 . 9 2k g m o lWWV W mL W mxyMM??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 4）精餾段平均摩爾質(zhì)量： 氣相 ： 11 7 8 . 3 2 8 3 . 5 9 8 0 . 6 1 k g m o l2VmM ?? ? ? 液相 ： 11 7 8 . 6 3 8 6 . 7 6 8 2 . 7 0 k g m o l2LmM ?? ? ? （ 5）提餾段平均分子量： 氣相 ： 12 9 1 . 6 1 8 3 . 5 9 8 7 . 6 0 k g m o l2VmM ?? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) １１ 液相 ： 12 9 1 . 6 1 8 6 . 7 6 8 9 . 1 9 k g m o l2LmM ?? ? ? 平均密度的計(jì)算 （ 1）氣相平均密度 Vm? 的計(jì)算 精餾段平均密度 : 2 10 80 .96 5 / 14 ( 86 .96 27 5 )Vm k g m? ????? 提餾段平均密度 : 2 / ( )Vm k g m? ??? （ 2）液相平均密度 Lm? 的計(jì)算 由式 1 ABiL m i L A L B????? ??? ? ?? 求相應(yīng)的液相密度。 進(jìn)料線方程為1 11Fnnqxyxqq? ???? 當(dāng) q= Fx = 時 32 15eeyx?? ? 相平衡方程為 1 ( 1 ) 1 xx????? ? ?兩式聯(lián)立 即 32 15eeyx?? ? e exy x? ? 得 ? ? 故最小回流比為： Rmin= Deeexyyx?? = 0 .9 8 5 0 .6 6 7 2 1 .4 50 .6 6 7 2 0 .4 4 7 9? ?? 取操作回流比為： R=2Rmin=2 ? = 求精餾塔氣液相負(fù)荷 精餾段： 2 . 9 0 4 4 . 8 5 1 3 9 . 0 6 5 k m o l / h( 1 ) ( 2 . 9 0 1 ) 4 4 . 8 5 1 7 4 . 9 1 5 k m o l / hL R DV R D? ? ? ?? ? ? ? ? ? 提餾段： 130 .065 100 227 .065 km ol /h( 1 ) 171 .915 km ol /hL L qFV V q F? ? ? ? ? ?? ? ? ? 操作線方程的確定 精餾段操作線方程：1 0 . 7 4 3 5 0 . 2 5 6 4DnnnLDy x x xVV? ? ? ? ? 提餾段操作線方程：1 0 . 0 4 8 1n n W nLWy x x xVV? ? ? ?= 精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置 采用相平衡方程與操作線方程式利用逐板計(jì)算法 由1 ( 1)xy x??? ??知nnn yyx )1( ??? ?? 聯(lián)立精提餾段操作線方程 得 1 ? ?? 1 0. 04 81nnyx? ?? ? ? 第一塊塔板上升氣相組成為 1y = Dx = 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) ８ 從第一塊塔板下降的液體組成 1x = 1y / 1y =? = 由第二塊塔板上升氣相組成為 210. 74 35 0. 25 64 0. 74 35 0. 96 32 0. 25 64 0. 97 25yx? ? ? ? ? ? 同理 2 ? 3 ? 3 ? 4 ? 4 ? 5 ? 5 ? y6= x6= y7= x7= 8 ? 8 ? ﹤ qx 所以 第 9 塊 塔板上升氣相組成由提餾段操作線方程計(jì)算 則 98 0 .0 4 8 0 .5 0 0 9yx? ? ? 同理 9x = y10= x10= y11= x11= 12y = 12x = 13 ? 13x = 14 ? 14 ? 15 ? 15 ? ﹤ wx ? 所需 總理論板數(shù) : 15 塊 (包括再沸器 ) 進(jìn)料位置：第 8 塊 精餾段需 7塊板 全塔效率的計(jì)算 （ 1）查苯 甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)，由內(nèi)差法求得 9 5 .2 9 2 .1 9 2 .13 9 .7 4 8 .9 4 5 .0 4 8 .9FF tt ???? 得 Ft =℃ 8 1 . 2 8 0 . 2 8 0 . 29 5 . 0 1 0 0 . 0 9 8 . 5 1 0 0 . 0DD tt ???? 得 =℃ 1 1 0 . 6 1 0 6 . 1 1 1 0 . 60 8 . 8 1 . 5 0WW tt ???? 得 ? ℃ 精餾段平均溫度 1 ? ℃ 提餾段平均溫度 2 1 0 2 .1 22FWm ttt ???℃ (2)液相平均黏度的計(jì)算 由 1 ? ℃時查書“液體黏度共線圖”可得 5 .aamp s? ? 5 .bamp s? ? 當(dāng) ? ℃時， 2 .aamp s? ? 2 .bamp s? ? 當(dāng) Ft =℃時 ， .mp s? ? 0 .mp s? ? 當(dāng) ? ℃時， 0 .aamp s? ? 2 .bamp s? ? 根據(jù)液相平均黏度公式 Lm i ilg x lg? ? ? ?? 塔頂液相平均黏度計(jì)算 當(dāng) Dt ? ℃時 ?