【正文】 ??????udNs提餾每層塔板浮閥數(shù)目： ??????? ??udVs現(xiàn)取邊緣區(qū)寬度 Wc= 安定區(qū)寬度 Ws=按式 可算塔板上鼓跑區(qū)（有效區(qū)）面積??????????rxxrAp 122sin80π上式中： )(.)(????則21222 mAp ?????????????閥孔排列采用正三角形叉排方式，則，同一橫排間距精餾 .?NAta 提餾 N.?取 t=,正三角形叉排方式作圖，實(shí)排閥孔數(shù) 166 個(gè)，與預(yù)選動(dòng)能因子 F0=12 計(jì)算出的閥孔數(shù) 150、158 相差甚小。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 20 浮閥數(shù)目、浮閥排列及塔板布置 因 D≥800mm，所以塔板采用分塊式，分為 4 塊。故降液管尺寸合理，可用。 計(jì)算出口堰(外堰)高 wh 堰長(zhǎng) == = mwl?采用平直堰，堰上液層高度可由式 計(jì)算出，近似取 E=1。C表 13 苯、甲苯的粘度 [3]溫度℃ 0 20 40 60 80 100 120苯 mPa s 甲苯 mPa s 查得 mPaA???smPaB??? smPx aFF ???????? .)(945.)1(由經(jīng)驗(yàn)式 [7] (.TE.)732(.????T（3）實(shí)際板數(shù) 的求取TN精餾段實(shí)際板數(shù) 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 12??TN提餾段實(shí)際板數(shù) （包括塔釜）5..8T 工藝條件的計(jì)算 操作壓強(qiáng) P取每層塔板壓降為 則 P=,?塔頂壓強(qiáng) 13D?進(jìn)料板壓強(qiáng) .???塔底壓強(qiáng) 02WP精餾段平均操作壓強(qiáng): 1(.)???提餾段平均操作壓強(qiáng): 204P 物性數(shù)據(jù)計(jì)算 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算（1）塔頂 ,? ).(.83. 58???????molkgMLDV（2）進(jìn)料板 ??xy )3.(.???????molkgLDV（3）塔底吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 13 ??xy ).(.783. 616???????molkgMLDV（4）精餾段平均分子量：氣相： ??V液相： ?LM（5）提餾段平均分子量：氣相： ??V液相： 371037?L 平均密度（1）氣相密度 Vm?精餾段平均液相密度： )( ?????mVmvTRMP提餾段平均液相密度： )( ???mVmv?（2）液相密度 L表 14 苯、甲苯的密度 [3]溫度℃ 0 20 40 60 80 100 120苯 kg/m3 甲苯 kg/m3 由式 可求相應(yīng)的液相密度。 ??? hol/*60*)(39。Dt則精餾段平均溫度： cttDFm ????則提餾段平均溫度： ttwF . 相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算 苯－甲苯的飽和蒸汽壓可用 Antoine 方程求算，即：*logBPAtC???求得數(shù)據(jù)列于表 21表 12T(℃) 80 85 90 95 100 105 110*()AaPkp ? 注：表中苯以 A 表示；甲苯以 B 表示。甲苯的摩爾質(zhì)量 MB=進(jìn)料組成 =分離要求：塔頂餾出液 =吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 8塔底餾出液 = 物料衡算F=D+WF =D +WxDWD+W=100 ????D=W= 板數(shù)的確定 溫度表 11 苯—甲苯（）的 txy 相平衡數(shù)據(jù) [1]苯摩爾分?jǐn)?shù) 苯摩爾分?jǐn)?shù)液相 氣相 溫度℃ 液相 氣相 溫度℃ 由表可知 對(duì)應(yīng)的溫度 =109℃。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。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)鏟平冷卻后送至儲(chǔ)罐。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。4 本設(shè)計(jì)所選塔的特性本設(shè)計(jì)處理能力大，每小時(shí)可處理混合物 75kmol；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易；操作穩(wěn)定，彈性較大；而且液泛線較高可有效減小液泛對(duì)操作的影響；流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用；氣體在塔盤板上以水平方向吹出，氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)，霧沫夾帶量少，液面落差也較小等一系列優(yōu)點(diǎn)。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。（5）液面梯度小。（3）塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因?yàn)樗哂邢铝刑攸c(diǎn)：（1）處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 20～40％，而接近于篩板塔。塔徑從 200mm 到 6400mm，使用效果均較好。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它主要的改進(jìn)是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設(shè)有浮動(dòng)的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。目前從國(guó)內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。因此我們要根據(jù)不同的因素選擇不同的塔型。（6）塔內(nèi)的滯留量要小。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 （3）流體流動(dòng)的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求：（1）氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)的是雙組分常壓精餾。精餾有不同的分類方法，如：按操作壓力可分為常壓、加壓和減壓精餾，按分離混合液體中的組分的數(shù)目可分為雙組分和多組分精餾。精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵字：苯－甲苯；浮閥；負(fù)荷性能圖吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 5緒論生產(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物，其中大部分是均相混合物。冷凝器采用浮頭式換熱器。通過板壓降、漏液、液泛、霧沫夾帶的流體力學(xué)驗(yàn)算，均在安全操作范圍內(nèi)。塔頂使用全凝器，泡點(diǎn)回流。采用浮閥式精餾塔，塔高 米，塔徑 米，按圖解法計(jì)算理論板數(shù)為 14塊。在本次化工原理課程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)出了苯—甲苯的分離設(shè)備──精餾塔?；どa(chǎn)常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是一種最常用的分離方法，它依據(jù)多次部分汽化、多次部分冷凝的原理來實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高純度分離。吉 林 化 工 學(xué) 院化工原理課 程 設(shè) 題目 苯甲苯二元物系浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)教 學(xué) 院 環(huán)境與生物工程學(xué)院專業(yè)班級(jí) 安全工程 0901 班學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2022 年 6 月 27 日吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 1目 錄化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ...............................................................3摘 要 ...............................................................................4緒論 .................................................................................5第一章 精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................7 精餾塔全塔物料衡算 ...........................................................7 已知條件 ...............................................................7 物料衡算 ...............................................................7 板數(shù)的確定 ..................................................................8 溫度 .......................................................................8 相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算 .......................................................9 最小回流比的確定 .......................................................9 求精餾塔氣液相負(fù)荷 ....................................................10 操作線方程的確定 ......................................................10 精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置 ........................................10 實(shí)際板數(shù)的計(jì)算 ........................................................11 工藝條件的計(jì)算 .............................................................11 操作壓強(qiáng) P ............................................................11 物性數(shù)據(jù)計(jì)算 ...........................................