【正文】 39。t ，即 )(100)( 39。 取閥孔動能因數(shù) 100?F ,孔速的計算公式： )/( smF v ?? ?? 每層塔板上浮閥數(shù)的計算： 70 9 4 2020, ????? ??? dqN vv 同理可得：精餾塔塔頂?shù)诙K塔板浮閥數(shù)為： 382?DN , 精餾塔進料口上第三板的浮閥數(shù)為： 413 ?mN 精餾塔進料口下第二板的浮閥數(shù)為： 422 ?mN 取邊緣區(qū)寬度 mWc ? ，泡沫區(qū)寬度 mWs ? ，計算鼓泡區(qū)面積，即 ?????? ????????? ? RxRxRxA a 12022 s in1802 ? )( mWDR c ????? )(3 ) (21)(2 mWWDx ad ??????? )() (s i n*** 212022 mA a ??????? ??? ??浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。 ?? ，則 )(0 2 6 6 0 0 0 0 1 6 0 03 6 0 0 0/,39。,39。 mLqEh w Lvow ?????? 取板上液層高度 mhL ? ，故 故 )(0 3 9 1 1 mhhh owLw ????? 同理可得：精餾塔塔頂?shù)诙K塔板溢流堰高度為： )( mhoDw ? , )( mhDw ? 精 餾 塔 進 料 口 上 第 三 板 的 溢 流 堰 高 度 為 ： )( mhoDw ? )( mhDw ? 精 餾 塔 進 料 口 下 第 二 板 的 溢 流 堰 高 度 為 : )( mhoDw ? , )( mhDw ? （ 3)弓形降液管的寬度 dW 與降液管的面積 fA ： 由 ?Dlw 查 170P 圖，得 ?DWd ， 07 ?Tf AA 故 )(0 5 9 7 5 7 2 2mAA Tf ????? )(1 2 *1 2 2 mDW D ??? 驗算液體在降液管中停留時間，即 ? ?)(5)( 0 000 1 9 0 036 0 0,ssq HALvTf ??? ????? 同理可得：精餾塔塔頂?shù)诙K塔板液體在降液管中停留時間為： ? ?)(5)( ssD ??? , 精餾塔進料口上第三板的液體在降液管中停留時間為： ? ?)(5)( ssm ??? 精餾塔進料口下第二板的液體在降液管中停留時間為： ? ?)(5)( ssm ??? 故降液管設(shè)計合理。求解結(jié)果為：總理論板層數(shù) TN =17 11 其中 TN 精 =8， TN 提 =8（不包 括再沸器），進料板位置 TN =9 （ 2）實際板層數(shù)的求取 因為 ?Dt ℃ , ?Wt ℃ , ?Ft ℃ . ????? wD TTT ℃ 此時的相對揮發(fā)度 : 00 ???BApp? 查 ℃下苯及甲苯的粘度分別為 ，和 ，則 平均溫度下的液體粘度 ??????? BBAAL xx ??? 所以全塔效率 ???? ?? )()( LTE ?? 精餾段理論板層數(shù)： 8, ??精PN 提餾段理論板層數(shù)： 8, ??提PN 總實際板層數(shù)： 301515, ???? 提精 PP NN 四 、 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 １．操作壓力 泡點 壓力： aDBDA kpxpxp )1(p 00 ????????泡 塔頂操作壓力： aD kpMp a ?????? 泡 每層塔板壓降： akpp ?? 進料板壓降： aF 0 0 0 ????? 精餾段平均壓降： am 0 42/) 0 0 0( ???? 第二塔板 k paP 001 ??? 精餾塔進料口上第三板 k p aP 02 ???? 精餾塔進料口下第二板 k paP 003 ???? 由 txy 圖可得： 塔頂溫度 : ?Dt ℃ 塔底溫度： ?wt ℃ 進料溫度： ?FT ℃ 精餾段平均溫度： ) 0 ( ???mt ℃ 第二塔板的溫度 : )1415 ( ?????T ℃ 12 精餾塔進料口上第三板的溫度： )315 0( 02 ?????T ℃ 精餾塔進料口下第二板的溫度： 01)115 10( 003 ?????T ℃ 查 txy 圖得組成： ?x ?y ?x ?y ?x ?y （ 1）塔頂氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量 : 由 ?? yxD ，查平衡曲線得 ?x ? ? k mo lkgyMyMM BAV D m /)1( 11 ????????? ? ? k mo lkgxMxMM BAL Dm /)1( 11 ????????? （ 2）進料板氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量： 由圖解理論板，得 ?Fy 查平衡曲線得， ?Fx ? ? k mo lkgyMyMM FBFAVFm /)1( ?????????k mo lkgxMxMM FBFAL F m /)()1( ????????? （ 3）精餾段氣、混合物平均摩爾質(zhì)量 k mo lkgM Vm /)( ??? k mo lkgM Lm /)( ??? 第二塔板摩爾質(zhì)量計算：由 ?x ， ?y ，查平衡曲線，得 k mo lkgMyMyM BAVm /)()1( 111 ????????? k mo lkgMxMxM BALm /)()1( 111 ????????? 同理可得： 精 餾 塔 進 料 口 上 第 三 板 摩 爾 質(zhì) 量 : km olkgM Vm / ? ，kmo lkgM Lm / ? 精餾塔進料口下第二板摩爾質(zhì)量： k m o lkgM Vm / ? ，kmo lkgM Lm / ? （ 1）氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 3/)( mkgRTMPmVmmVm ??? ???? 3111 /))((??????? 同理 32 / mkgm ??， 33 / mkgm ?? （ 2）液相平均密度 液相平均密度計算公式 iiLm a ?? //1 ?? ○1 塔頂液相平均密度：由 ?Dt ℃ ,查手冊得： 3/ mkgA ?? 13 3/ mkgB ?? 3/)( 1 mkgL D m ???? ○2 進料板液相平均密度：由 ?FT ℃，查手冊得 3/ mkgA ?? ，3/ mkgB ?? 進料板液相的質(zhì)量分 數(shù)為 29 7833 ???? ??Aw 3/)( 1 mkgL F m ???? 精餾段液相平均密度為 3/)( mkgLm ???? 液相平均密度計算 由 ?t ℃ ,查手冊得 31 / mkgA ?? ， 31 / mkgB ?? 由 ?t ℃ ,查手冊得 32 / mkgA ?? ， 32 / mkgB ?? 由 ?t ℃ ,查手冊得 33 / 0 mkgA ?? ， 33 / 8 mkgB ?? 質(zhì)量分?jǐn)?shù) : )( )1(1111 ????? ????? MxMx MxmBmBmA? 同理 ?? ， ?? 31 /)(????? 同理 32 / mkgLm ?? ， 33 / mkgLm ?? 液相平均表面張力計算公式： iiLm x?? ?? 塔頂液相平均表面張力： 由 ?DT ℃ ,查手冊得 mNDA / 3???? mNDB / 3???? mNxx DBDAL D m DD /)()1( 3??????????? ??? 進 料 板 液 相 平 均 表 面 張 力 計 算 ： 由 ?FT ℃ , 查手冊得mNFA / 3???? mNFB / 3???? mNxx FBFAL F m FF /)()1( 3??????????? ??? 精餾段 液相平均表面張力為 mNLm / 3?????? 6．液體平均粘度計算 液相平均粘度計算公式： iiLm x ?? lglg ?? 14 塔頂液相平均粘度計算： 由 ?Dt ℃ ,查手冊得 mmPaA ?? ? mmPaB ?? ? )()1(lglg 11 ?????? BDADL D m xx ??? mmP aLDm ?? ? 進料板液相平均粘度：由 ?FT ℃ ,查手冊得， mmPaAF ?? ? mmPaBF ?? ? )()1(lglg ?????? FF BFAFL F m xx ??? mmP aLFm ?? ? 精餾段液相平均粘度為： mmP aL F m ???? )(? 五、精餾塔的塔體工藝尺寸計算 1．塔徑的計算 （ 1）最大空塔氣速和空塔氣速 最大空塔氣速計算公式 VVLCu ? ?? ??max 精餾段的氣、液相體積流率為 , ????? vmvmvnvv Mqq ? 0 0 1 6 0 0 6 0 0, ????? LmLmLnLv Mqq ? 同理可得：精餾塔塔頂?shù)诙K塔板的氣、液相體積流率為： 6 0 0 6 0 0,2, ????? vmvmvnvD Mqq ? , ,2, ????? LmLmLnLD Mqq ? 精 餾 塔 進 料 口 上 第 三 板 的 氣 、 液 相 體 積 流 率 為 ： , ?vDq , ?LDq 精餾塔進料口下第二板的氣、液相體積流率為： , ?vDq , ?LDq 其中 C由式 )20( LCC ?? ,其中 20C 由圖查取 ,圖的橫坐標(biāo)為 0 4 2 ) (3 6 0 3 6 0 00 0 1 )( 2121, ?? ??VLvv Lvqq ?? 取板間距 mHT ? ,板上液層高度 mhL ? 則 mhH LT ???? 查圖得 ?C , )20 ()20( ???? LmCC ? 15 8 6 a x ??????VVLCu ? ?? 取安全系數(shù) ,則空塔氣速為 smuu / m a x ???? （ 2）塔徑 muqD vv 9 0 9 , ????? ? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后 ? 塔截面積為 )(7 222 mDA T ???? ?? 實際空塔氣速為 )/(7 2 8 5 7 , smAqTvv ???? 同理可得：精餾塔塔頂?shù)诙K塔板的實際空塔氣速為： mD ? )/( ,2 smAq TDvD ???? 精 餾 塔 進 料 口 上 第 三 板 的 實 際 空 塔 氣 速 為 ： mD ? )/(3 8 8 3 0 ,3 smAq TDvD ???? 精餾塔進料口下第二板的實際空塔氣速為： mD ? )/( ,2 smAq TDvD ???? 2．精餾塔總有效高度的計算 精餾段有效高度的計算 ? ? mHNZ T )1( ?????? 精精 提餾段有效高度的計算 ? ? mHNZ T )3( ?????? 提提 在進料板處及提餾 段各開一個人孔，其高度均為 ，故精餾塔有效高度為： mZZZ ????????? 提精總 六、 塔板主要工藝尺寸的計算 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹型受液盤對精餾段各項計算如下： （ 1)溢流堰長 wl ： 單溢流去 wl =（ ～ ） D，取堰長 wl 為： = = （ 2)溢流 堰高度 Wh 溢流堰高度計算公式： OWLW hhh ?? 16 選用平直堰，堰上液層高度 OWh 依下式計算，即 3/2,39。39。 ?? ④操作線方程 精餾段操作線方程 , ?????? xxxqqxqqy DVn DnVn Ln 提餾段操作線方程 39。在上圖中對角線上，自點 e（ ,）作斜率為 1 的直線 ef即為進料線 (q線 )，該線與平衡線的交點坐標(biāo)為 ?qx ?qy 用 圖解法求得 5 i n ???????qqqD xy yxR 取操作回流比為 ?minR ③精餾塔的氣 ,液相負(fù)荷 hk m o lRqq DnLn /, ???? hk m olqRq DnVn /)()1( , ?????? hk m o lqqq FnLnLn /,39。查 txy 圖可得?Dt ℃ , ?Wt ℃ , ?Ft ℃ . 精餾段平均溫度 ) 0 ( ???mt ℃ （ 1）摩爾分?jǐn)?shù) 由以上可知，摩爾分?jǐn)?shù)為 ?Fx , ?Dx , ?Wx （ 2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾量 )()1( ????????? BFAFF MxMxM )()1( ????????