【正文】 24 1 2. 72S LSVLV???? ?????? ?????? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 (天大化工原理下冊(cè) P158)得： 20C = 物系表面張力修正： 0 . 2 0 . 2ml202 0 . 9 1= 0 . 0 8 2 = 0 . 0 8 22 0 2 0CC ??? ???? ???????? m a x8 0 6 . 4 0 2 . 7 2= C 0 . 0 8 2 8 1 . 4 2 m /s2 . 7 2LVV??? ?? ??? 取 1 m a x= = 2 = 95m /s?? ? 1114 4 2 . 2 4 1D 1 . 3 9 m3 . 1 4 0 . 9 9 5V?? ?? ? ?? 17 ②提餾段 1 12 20. 01 11 8 78 3. 34 2. 33 1 2. 82S LSVLV???? ?????? ?????? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 (天大化工原理下冊(cè) P158)得： 20C = 物系表面張力修正： 201 9 . 5 3= 0 . 0 7 7 = 0 . 0 7 6 72 0 2 0CC ??? ???? ???????? m a x7 8 3 . 3 4 2 . 8 2= C 0 . 0 7 6 7 1 . 2 7 6 m /s2 . 8 2LVV??? ?? ??? 取 2 m a x= = = m /s?? ? 1214 4 2 . 3 3 1D 1 . 8 2 4 m3 . 1 4 0 . 8 9 3V?? ?? ? ?? 經(jīng)圓整取 D=1750mm，則塔截面積為 2TA 4D??= 精餾段實(shí)際空塔氣速為 ：1 0 .9 3 2 /STVu m sA?? 餾段實(shí)際空塔氣速為 ：2 0. 97 /STVu m sA?? 第五節(jié) 溢流裝置 由計(jì)算的塔徑及塔內(nèi)液體流量，本精餾塔選用單溢流，弓形降液管，溢流堰選擇平直堰。 2 7 4 .0 0 /V V K m ol h?? 14 液相體積流量： 33 7 5 . 2 8 8 8 . 9 1 0 . 0 1 1 1 8 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 9 . 5 7LmS LmLML m s?? ?? ? ?? 氣相體積流量： 38 6 . 6 4 1 8 5 . 3 8 1 . 5 8 2 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 8 2VmS VmVMV m s?? ?? ? ?? 提餾段操作線方程： 13 7 5 .2 8 1 0 1 .2 8 1 .3 7 0 0 .0 0 4 3 63 7 5 .2 8 1 0 1 .2 8 3 7 5 .2 8 1 0 1 .2 8wmmmmWxL q FyxL q F W L q F Wxx????? ? ? ?? ? ? ??? 表 5 精餾段提餾段數(shù)據(jù)匯總 項(xiàng)目 精餾段 提餾段 平均溫度℃ 液相平均組成 x 氣相平均組成 y 液相平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol 氣相平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol 液相平均密度 kg/m3 氣相平均密度 kg/m3 平均粘度 mPa s 表 4 不同溫度苯 甲苯的表面張力 液相平均表面張力依下式計(jì)算，即： ??? ni iiLm x1 ?? ①精餾段 ： 1t =℃ 由內(nèi)差法計(jì)算得 ?苯 =?甲 苯 = mN/m 12 精餾段平均表面張力為： ? ?20 .8 5 0. 69 44 20 .9 4 1 0. 69 44Lm? ? ? ? ? ?= mN/m ②提餾段： 2t =℃ 由內(nèi)差法計(jì)算得 ?苯 = mN/m ?甲 苯 = mN/m 提餾段平均表面張力為： ? ?18 .6 5 0. 22 96 19 .6 8 1 0. 22 96Lm? ? ? ? ? ?= 查相關(guān)化工手冊(cè)可得苯的安托因常數(shù)為： A= B= C= 甲苯的安托因常數(shù)為： A= B= C= ①精餾段 1t =℃（ A代表苯， B 代表甲苯，下同） 1 2 1 1 . 0 3 3l g 6 . 0 3 5 5 2 . 0 9 28 6 . 4 6 2 2 0 . 7 9AP ? ? ?? KPa? 1 3 4 4 .8l g 6 .0 7 9 5 4 1 .6 8 48 6 .4 6 2 1 9 .4 8 2BP ? ? ?? KPa? 則11 2 3 .6 2 .5 64 8 .3ABPP? ? ? ? ②提餾段 2t =℃ 1 2 1 1 . 0 3 3l g 6 . 0 3 5 5 2 . 2 81 0 1 . 1 0 2 2 0 . 7 9AP ? ? ?? KPa? 1 3 4 4 .8l g 6 .0 7 9 5 4 1 .8 81 0 1 .1 0 2 1 9 .4 8 2BP ? ? ?? KPa? 13 則21 9 0 .5 5 2 .4 87 6 .7 0ABPP? ? ? ? 全塔的相對(duì)揮發(fā)度為： 12 2 .5 6 2 .4 8 2 .5 2? ? ?? ? ? ? 由于是泡點(diǎn)進(jìn)料，有 q=1， q線為一垂直線， X=Xf= 根據(jù)相平衡方程有 ? ? 2 .5 2 0 .4 6 0 71 1 1 1 .5 2 0 .4 6 0 7qq qxy x?? ???? ? ? ?= 則最小回流比為m i n 0 . 9 7 4 4 0 . 6 8 2 80 . 6 8 2 8 0 . 4 6 0 7DqqqxyR yx? ?????= 取實(shí)際回流比為最小回流比的 倍 : R= = 、液相負(fù)荷 ①精餾段 液相流量 ： 96 88 .50 18 0 /L RD K mol h? ? ? ? 氣相流量 ： ( 1 ) ( 2. 09 6 1 ) 88 .5 0 27 4. 00 /V R D K m ol h? ? ? ? ? ? 液相體積流量： 31 8 5 . 5 0 8 2 . 3 9 0 . 0 0 5 2 7 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 6 . 0 8LmS LmLML m s? ?? ? ?? 氣相體積流量： 38 0 . 0 9 2 7 4 . 0 0 2 . 2 4 1 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 7 2VmS VmVMV m s? ?? ? ?? 餾段操作線方程：1 2 . 0 9 6 0 . 9 7 4 4 0 . 6 7 7 0 . 3 1 4 71 1 2 . 0 9 6 1 2 . 0 9 6 1Dn n n nxRy x x xRR? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ②提餾段 液相流量： 39。 s ?甲 苯 = mPa s 則精餾段平均粘度為： ? ?11= x? ? ?? 1苯 甲 苯 1x = 第一章 塔板的工藝設(shè)計(jì) 第一節(jié) 精餾塔全塔物料衡算 、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 已知苯的摩爾質(zhì)量 Km olKgM A /? 甲苯的摩爾質(zhì)量 Km olKgM B /? 原料液組成 XF (摩爾分?jǐn)?shù)，下同 ) ???FX 塔頂組成 ???DX 塔底組成 ???WX 2. 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 K m o lKgM F /)4 6 0 ( 6 0 ?????? K m o lKgMd /)9 7 4 ( 7 4 ?????? 118 78. 11 ( 1 118 ) 92. 13 91. 96 /WM Kg Km ol? ? ? ? ? ? 3. 物料衡算 8 一年以 300天，一天以 24 小時(shí)計(jì)，計(jì)算可得塔頂產(chǎn)品流率： D=5 10000 1000／（ 300 24） =全塔物料衡算 ： F=＋ W F = ＋ W .0118 解的 F＝ ＝ 第二節(jié) 基本數(shù)據(jù) 由下表中的數(shù)據(jù)，采用內(nèi)插法計(jì)算一下溫度 (液相溫度 ) t 9 4 .0 99 2 .6 9 9 4 .0 9 =4 5 4 0 4 6 .0 7 4 0F ???? 得 Ft? ℃ t 8 0 .0 18 0 .2 1 8 0 .0 1 =9 9 1 0 0 9 7 .4 4 1 0 0D ???? 得 Dt ? ℃ t 1 0 8 .7 91 0 9 .9 1 1 0 8 .7 9 =1 3 1 .1 8 3W ???? 得 Wt ? ℃ 精餾段的平均溫度為： 1 2FDttt ??=℃ 提餾段的平均溫度為： 2 2FWttt ??=℃ 精餾段 ： 1t =℃ 由表 1 內(nèi)差法可得 1x =% 1y =% 精餾段液相平均摩爾質(zhì)量：1 4 ( 1 4) ? ? ? ? ?=精餾段氣相平均摩爾質(zhì)量： 1 6 ( 1 6) ? ? ? ? ?= kg/kmol 提餾段 ： 2t =℃ 由表 1 內(nèi)差法可得 2x =22..96% 2y =% 提餾段液相平均摩爾質(zhì)量： 2 6 ( 1 6) ? ? ? ? ?= 9 提餾段氣相平均摩爾質(zhì)量： 2 9 ( 1 9) ? ? ? ? ?=表 1 苯 甲苯汽液平衡數(shù)據(jù) 表 2 不同溫度苯 甲苯的密度 對(duì)于混合液體的密度 ： ABL B B1 aa? ? ???（其中 aA 為質(zhì)量分率） 10 對(duì)于混合氣體的密度 ： 0T pMTp? ? （其中 M 為平均摩爾質(zhì)量） ①精餾段： 1t =℃ 由表 2內(nèi)差法可得 38 0 7 .8 3 Kg .m? ??苯 3803 .67K g .m? ??甲 苯 1117 8 .1 1a 7 8 .1 1 9 2 .1 3 (1 )A xxx? ??= a 1 aBA?? =