【正文】 求全塔效率 TE ① 求精餾塔中液相混合液的平均黏度 當(dāng) p= 時(shí)，苯和甲苯混合液（理想混合液）的 yx? 數(shù)據(jù)求得： 塔頂泡點(diǎn)溫度 ?? 塔底泡點(diǎn)溫度 ?? 由液體黏度共線圖 查得 ： 塔頂液體的黏度 AB= 0 .3 1 5 m P a s = 0 .3 2 0 m P a s???????? ? ? ???苯甲 苯 塔底液體的黏度 AB= 0 .2 3 5 m P a s = 0 .2 5 0 m P a s???????? ? ? ???苯甲 苯 由液相平均黏度計(jì)算公式1=nm i ii x??? ??分別求塔頂、塔底混合液的平均黏度 = 0 . 9 8 3 0 . 3 1 5 + 0 . 0 1 7 0 . 3 2 0 = 0 . 3 1 5 m Pa s= 0 . 0 1 2 0 . 2 3 5 + 0 . 9 8 8 0 . 2 5 0 = 0 . 2 5 0 m Pa sL D mL W m? ? ? ? ?? ? ? ? ? 則精餾塔中液相的平均黏度為： = = 0 .3 1 5 0 .2 5 0 = 0 .2 8 1 m Pa sL LD m LW m?? ? ? ? ? ② 求全塔效率 TE 0. 24 ( ) ?? ? ? ? 所以，全塔效率 ? 。第二塊板的上升蒸氣組成 2y 可由精餾段操作方程從 1x 求得。餾出液組成 Dx 與蒸氣組成 1y 相同，即 Dxy ?1 。1 . 3 5 7 0 . 0 1 7n L n W Wn V n Vq qy x x xqq? ? ? ? 相平衡方程 xxxy PPP 45 )1(1 ????? ?? （ 4）逐板 計(jì)算法 求理論塔層數(shù) 逐板計(jì)算法是利用相平衡方程與操作線方程從塔頂開始逐板計(jì)算各板的汽相和液相組成，從而求得所需要的理論板數(shù)。 39。39。,2 101 .94 ( / )( 1 ) ( 2 1 ) 152 .91 ( / )101 .94 105 .499 209 .2 ( / )( 1 ) 152 .91 ( / )n L n Dn V n Dn L n FnLn V n FnVq Rq k m ol hq R q k m ol hq q q k m ol hq q q q k m ol h? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 3）操作線方程 精餾段操作線方程 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 30 頁 , 0 . 6 6 7 0 . 3 2 2n L n D Dn V n Vqqy x x x? ? ? ? 提留段操作線方程 39。 故最小回流比為 ? ? 111m in ??????? ?????FDFD XXXXR ?? 取操作回流比為 m 2RR? ? ? ? （ 2）求精餾塔的氣液相負(fù)荷 39。塔釜 采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送入儲(chǔ)罐。本設(shè)計(jì)采用氣液兩相混合進(jìn)料。 s； Φ — 開孔率或孔流系數(shù)，無因次； σ —— 表面張力 ,N/m； ρ —— 密度 ,kg/m3； 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 30 頁 第 2 章 精餾塔的 精餾段的 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯和甲苯混合物。s) ； m—— 相平衡系數(shù) ,無因次； n— — 篩孔數(shù)目； NT—— 理論板層數(shù)； P—— 操作壓力 ,Pa； △ P— 壓力降 ,Pa； △ PP 氣 體通過 每層篩 板的降壓 ,Pa； t—— 篩孔的中心距 ,m； u—— 空塔氣速 ,m/s； 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 30 頁 uF— 泛點(diǎn)氣速 ,m/s； u0— 氣體通過篩孔 的速度 ,m/s； u0, min— 漏液點(diǎn)氣速 ,m/s； u′ 0— 液體通過降液管底隙的速度 ,m/s； Vh—— 氣體體積流量 ,m3/h； Vs—— 氣體體積流量 ,m3/s； wL—— 液體質(zhì)量流量 ,kg/s； wV— 氣體質(zhì)量流量 ,kg/s； Wc—— 邊緣無效區(qū)寬度 ,m； Wd—— 弓形降液管寬度 ,m； Ws—— 泡沫區(qū)寬度 ,m； x— 液相摩爾分?jǐn)?shù)； X—— 液相摩爾比； y—— 氣相摩爾分?jǐn)?shù)； Y—— 氣相摩爾分比； Z—— 板式塔的有效高度 ,m； 填料層高度 ,m。 m1/2）； F0 — 篩孔氣相動(dòng)能因子，kg1/2/(s它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，造價(jià)低；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大，因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時(shí)間較長，故塔板效率較高。 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 30 頁 塔板的類型與選擇 塔板是板式塔的主要構(gòu)件，分為錯(cuò)流式塔板和逆流式塔板兩類 ，工業(yè)應(yīng)用以錯(cuò)流式 塔板為主，常用的錯(cuò)流式塔板有：泡罩塔板、篩孔塔板和浮閥塔板。 （ 3)節(jié)約能源 精餾汽化的溶劑量較大，需要消耗較大的加熱蒸汽。 （ 2)物料的工藝特性 精餾溶液本身具有某些特性，如某些物料在加入到溶液中時(shí)可與溶液中的某一組分或幾組分形成恒沸液等。但和一般的傳熱過程相比，精餾操作又有如下特點(diǎn)： （ 1)沸點(diǎn)升高 精餾的溶液中含有沸點(diǎn)不同的溶劑，在相同的壓力下溶液的蒸汽壓較同溫度下純?nèi)軇┑钠瘔旱?，使溶液的?點(diǎn)高于醇溶液的沸點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為沸點(diǎn)的升高。多組分精餾的特點(diǎn)： ⑴ 能保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿 足工藝要求，生產(chǎn)能力大； ⑵ 流程短，設(shè)備投資費(fèi)用少； ⑶ 耗能量低，收率高，操作費(fèi)用低； ⑷ 操作管理方便。 遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 30 頁 精餾的分類 按操作方式可分為 :間歇式和連續(xù)式，工業(yè)上大多數(shù)精餾過程都是采用連續(xù)穩(wěn)定的操作過程。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過程?；こ僧a(chǎn)中，精餾主要用于以下幾種目的 : ⑴ 獲得餾出液塔頂?shù)漠a(chǎn)品； ⑵ 將溶液多級分離后，收集餾出液，用于獲得甲苯，氯苯等； ⑶ 脫出雜質(zhì)獲得純凈的溶劑或半成品，如酒精提純，進(jìn)行精餾操作的設(shè)備叫做精餾塔。精餾可視為由多次蒸餾演變而來的。遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 30 頁 目錄 第 1 章 前言 ........................................................................................... 3 設(shè)計(jì)題目 .................................................................................... 3 精餾及精餾流程 ......................................................................... 3 精餾的分類 ................................................................................. 4 精餾操作的特點(diǎn) ......................................................................... 4 塔板的類型與選擇 ..................................................................... 5 相關(guān) 符號說明 ............................................................................. 5 第 2 章 精餾塔的精餾段的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................... 7 設(shè)計(jì)方案的確定 ......................................................................... 7 精餾塔的物料衡算 ..................................................................... 7 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) ............................................................................7 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 ....................................................................7 物料衡算 ..............................................................................................................................8 塔板數(shù)的確定 ............................................................................. 8 的確定 .............................................................................................................8 實(shí)際板層數(shù)求取 .............................................................................................................. 10 精餾塔的精餾段工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)