【正文】 H h m? ? ? ? ? ? 故 ? ?wTd hHH ?? ? ，在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。 (3) 霧沫夾帶 課程設(shè)計(jì) 10 10 / 10 Tfue k g k gHH???????? ??? ? ??? ??? ? ? ????? 液 氣 ( 滿 足 要 求 ）0 . 7 1 6 0 . 8 2 8 /0 . 9 5 0 0 . 0 8 5 5snTfVu m sAA? ? ??? 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。 0 . 0 0 3 5 1 0 . 0 5 7 00 . 7 7 0 . 0 8so woLhmLu? ? ???（ 0 0 .0 2 0 .0 2 5hm不 宜 小 于 ， 滿 足 要 求） 因 , 60Wo Wh h m?? 進(jìn)故 進(jìn) 口 處 應(yīng) 設(shè) 堰 ， h (2)塔板布置 ①塔板的分塊 因 D=1100mm，查 表 56([3]:P140)得，塔極分為 3塊。 0 . 0 0 1 7 4 0 . 0 2 8 30 . 7 7 0 . 0 8so woLhmLu? ? ???（ 0 0 .0 2 0 .0 2 5hm不 宜 小 于 ， 滿 足 要 求） 課程設(shè)計(jì) 因 ,Wohh? 故 進(jìn) 口 處 不 設(shè) 堰 ， 滿 足 。 （二）、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 (1) 溢流裝置 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤，且不設(shè)進(jìn)口堰。 m a x0 .7 0 .7 1 .0 0 6 0 .7 0 4 /u u m s? ? ? ? 課程設(shè)計(jì) 故 4 4 0 . 6 5 4 1 . 0 8 83 . 1 4 2 0 . 7 0 4SVDmu? ?? ? ?? 按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 ,則操作氣速 。 提餾段 ： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 mhL ? ， 故 h m? ? ? ?； 1 12 51 792 .7 3 L mS v mLV ??? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? 查 Smith通用關(guān)聯(lián)圖 540， 得 C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 校正物系表面張力為 /mN m 時 0 . 2 0 . 220 1 9 . 4 50 . 0 6 7 8 0 . 0 6 7 42 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 39?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。/ /L V W K m ol h? ? ? ? ? /39。 ( 1 ) 96. 92 /V V q F Kmo l h? ? ? ? 39。 s 提餾段液相平 均粘度為 /Lm? ? (+)/2= mPa s μ Lwm= + () = mPa s 塔底 :在 ℃ 下，查手冊得 μ A= mPa s μ B= mPa s μ LDm= + () = , 8 0 5 . 3 7 8 0 . 0 7 9 2 . 72Lm k g k m o l? ??? (5) 液體平均表面張力計(jì)算 液相平均表面張力依下式計(jì)算，即 塔頂 : 由 σ t 關(guān)系計(jì)算得， σ A=, 2 1 . 1 8 2 1 . 7 2( ) ( ) 2 1 . 1 9 /2 1 . 1 8 0 . 0 1 7 2 1 . 7 2 0 . 9 8 3ABL D m DA B A B m N mxx??? ?? ?? ? ?? ? ? ? 進(jìn)料板：由 tF＝ ℃，計(jì)算得， σ A= m N/m σ B= m N/m , 2 0 . 2 0 2 0 . 8 5( ) ( ) 2 0 . 4 3 /2 0 . 2 0 0 . 3 6 1 2 0 . 8 5 0 . 6 3 9ABL F m FA B A B m N mxx??? ?? ?? ? ?? ? ? ? 塔底：由 tD＝ ℃，計(jì)算得， σ A= mN/m σ B= mN/m , 1 7 . 5 5 1 8 . 4 8( ) ( ) 1 8 . 4 6 /1 7 . 5 5 0 . 9 7 6 5 1 8 . 4 8 0 . 0 2 3 5ABL W m FA B A B m N mxx??? ?? ?? ? ?? ? ? ? 精餾段液相平均表面張力為 σ Lm=（ +） /2= mN/m 提餾段液相平均表面張力為 /Lm? ? （ +） /2= mN/m (6) 液體平均粘度計(jì)算 液相平均粘度依下式計(jì)算，即 μ Lm=Σ xi μ i 塔頂 :查化工原理上冊附錄中的液體黏度共線圖 ,在 ℃ 下有 : μ A= mPa 精餾塔的工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 （ 1）操作壓力計(jì)算 取每層塔板壓降 △ P＝ kPa 塔頂操作壓力 DP ＝ +4= kPa 塔底操作壓力 wP =+ 12 = kPa 進(jìn)料板壓力 FP ＝ ＋ 29＝ kPa 精餾段平均壓力 P m ＝（ ＋ ） /2＝ kPa 提餾段平均壓力 /mP = （ +） /2 = kPa （ 2）操作溫度計(jì)算 查溫度組成圖（ tx/y） 得： 塔頂溫度 dt ＝ ℃ 進(jìn)料板溫度 Ft ＝ ℃ 塔底溫度 wt =℃ 課程設(shè)計(jì) 精餾段平均溫度 mt =（ ＋ ） /2 = ℃ 提餾段平均溫度 /mt =（ +） /2 =℃ （ 3）平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 xD=y1=,代入相平衡方程得 x1= , 0. 96 0 78 .1 1 ( 1 0. 96 0) 92 .1 3 78 .6 7L D mM k g k m ol? ? ? ? ? ?, 0. 98 3 78 .1 1 ( 1 0. 98 3 ) 92 .1 3 78 .3 5V D mM k g k m ol? ? ? ? ? ? 進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由上面理論板的算法，得 Fy ＝ ， Fx ＝ （查相平衡圖） , 0 .4 9 1 7 8 .1 1 ( 1 0 .4 9 1 ) 9 2 .1 3 8 5 .2 5L F mM k g k m o l? ? ? ? ? ? , 0 .7 3 5 7 8 .1 1 ( 1 0 .7 3 5 ) 9 2 .1 3 8 1 .8 2V F mM k g k m o l? ? ? ? ? ? 塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 xw=,由相平衡方程，得 yw= , 0. 05 13 78 .1 1 ( 1 0. 05 13 ) 92 .1 3 91 .4 1V W mM k g k m ol? ? ? ? ? ? , 0. 02 35 78 .1 1 ( 1 0. 02 35 ) 92 .1 3 91 .8 0L wmM k g k m ol? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 , 7 8 . 6 7 8 5 . 2 5 8 1 . 9 62LmM k g k m o l k g k m o l??? , 7 8 . 3 5 8 1 . 8 2 8 0 . 0 92VmM k g k m o l k g k m o l??? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 / , 8 1 . 8 2 9 1 . 4 1 8 6 . 6 12VmM k g k m o l k g k m o l??? 課程設(shè)計(jì) / , 9 1 . 8 0 8 5 . 2 5 8 8 . 5 32LmM k g k m o l k g k m o l??? （ 4）平均密度計(jì)算 ①氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算， 精餾段的平均氣相密度即 , 3, 1 1 0 . 7 8 0 . 0 9 3 . 0 18 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 8 0 . 5 )m v mvmmPM k g mRT? ?? ? ??? 提餾段的平均氣相密度 ,39。其中，精餾段 1TN =7 塊，提餾段 2TN =8 塊，第 8塊為加料板位置。在 xy圖上，因 q=1,查得 ey =，而 e x = Fx =， Dx =.故有： m i n 0 . 9 8 3 0 . 8 1 8 0 . 5 0 4 60 . 8 1 8 0 . 4 9 1qqDqxyRyx? ?? ? ??? 取操作回流比為 m in2 ?? ③求理論塔板數(shù) 精餾段操作線方程為 1 0 . 5 0 2 0 . 4 8 911 Dn n nxRy x xRR? ? ? ? ??? 提餾段操作線為過（ ， ）和（ ， ）兩點(diǎn)的直線。 ①由手冊查得苯一甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出 x ～ y圖，見下圖 ②求最小回流比及操作回流比。 (３ ) 小孔 篩板容易堵塞。 篩板塔的缺點(diǎn)是： (１ ) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： (１ ) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。其中由于蒸餾過程的原理是多次進(jìn)行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預(yù)熱器的熱源之一，充分利用了能量。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的 2倍。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送人精餾 塔內(nèi)。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對選定的工藝流程，主要設(shè)備的形式進(jìn)行簡要的論述。 課程設(shè)計(jì) 目錄 一、板式精餾塔課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ………………………………………………… … .4 (一 )、設(shè)計(jì)題目： ......................................................................................................... 4 (二 )、設(shè)計(jì)參數(shù) ............................................................................................................. 4 (三 )、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ............................................................................................................. 4 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................................ 5 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 .......................................................................... 5 精餾塔的物料衡算 ................................................................................................... 7 塔板數(shù)的確定 .......................................................................................................... 8 精餾塔的工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ................................................................ 9 氣液負(fù)荷計(jì)算 ........................................................