【正文】 T2 查表得，對于苯， a=,b=,c= 對于甲苯， a=,b=,c= 求得在 Dt 、 Ft 、 wt 下的苯和甲苯的汽化熱（單位： / ( )kJ kmol K? ）， 1 pC 和 2pC 分別代表苯和甲苯的汽化熱。Dt =℃ ,在此溫度下： 1 ? / ( )kJ kmol K? 2 ? / ( )kJ kmol K? 12 (1 )p p D p DC C x C x? ? ? ? ? = 9 9 .8 3 0 .9 8 1 2 4 .3 8 (1 0 .9 8 )? ? ? ? = / ( )kJ kmol K? 回流液組成與塔頂組成相同 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 15 1 1 3 . 2 8 9 9 . 7 9 8 0 . 4 9 0 8 8 5 8 . 5 8 /D D DQ L Cp t k j h? ? ? ? ? ? ? （ 3）塔頂餾出液的焓 DQ 因餾出口與回流口組成一樣，所以 9 9 .7 9 / ( )pC kJ km ol K?? 5 5 . 2 6 9 9 . 7 9 8 0 . 6 4 4 4 4 6 0 . 2 6 9 /R P DQ D C t K J h?? ? ? ? ? ? ? （ 4）冷凝器消耗的焓 CQ 4/C V R DQ Q Q Q k J h? ? ? ? ? ? ? （ 5）進料口的焓 FQ 1291939Q F C t? ? ? ? kJ/h （ 6）塔底殘留液的焓 6 9 . 7 4 1 2 3 . 6 2 1 0 8 . 7 9 9 3 7 9 0 6 . 7 4 4 9 /W P W WQ W C t K J h? ? ? ? ? ? ? （ 7）再沸器 BQ （全塔范圍列衡算式） 塔釜熱損失為 10% ，則 ?? 設(shè)再沸器損失能量 Q 損 ? ， B F C W DQ Q Q Q Q Q? ? ? ? ?損 加熱器實際熱負荷 B C W D FQ Q Q Q Q? ? ? ? =QB=表格 15 熱量衡算表 項目 進料 冷凝器 塔頂餾出液 塔底殘液 再沸器 平均比熱 kJ/() 熱量 kJ/h 1291939 平均摩爾質(zhì)量的計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量的計算 由 1 ?? , 1 ? 可知： ? ? ? ?11 1 0 . 9 8 7 8 . 1 1 1 0 . 9 8 9 2 . 1 4 7 8 . 3 9 /V D m A BM y M y M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11 1 0 . 9 5 1 1 7 8 . 1 1 1 0 . 9 5 1 1 9 2 . 1 4 7 8 . 8 /L D m A BM x M x M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 進料板平均摩爾質(zhì)量的計算 由 ? ， xF= 可知： ? ? ? ?1 0 . 6 3 8 0 7 8 . 1 1 1 0 . 6 3 8 0 9 2 . 1 4 8 3 . 1 9 /V F m F A F BM y M y M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? k m o lkgMxMxM BFAFL F m /)1( ???? 塔釜平均摩爾質(zhì)量的計算 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 16 由 ? ,由相平衡方程得 : ? ? ? ? ?1 0 . 6 9 7 7 8 . 1 1 1 0 . 6 9 7 9 2 . 1 4 8 2 . 3 6 /V w m w A w BM y M y M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 0 . 0 3 7 8 . 1 1 1 0 . 9 7 9 2 . 1 4 9 1 . 7 2 /L w m w A w BM x M x M k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量的計算 7 8 . 3 9 8 3 . 1 9 8 0 . 7 9 /2VmM k g k m o l??? 7 8 . 8 8 5 . 1 3 8 1 . 9 6 5 /2LmM k g k m o l??? 提餾段平均摩爾質(zhì)量的計算 8 3 . 1 9 8 2 . 3 6 8 2 . 7 7 5 /2VmM k g k m o l??? 8 5 . 1 3 9 1 . 7 2 8 8 . 4 2 5 /2LmM k g k m o l??? 平均密度 [3]計 算 氣相平均密度計算 表 25 苯和甲苯的不同溫度下密度 [2] 溫度 t ，℃ 80 90 100 110 120 L?， 苯 3kg/m 815 ,L?甲 苯 3kg/m 810 已知混合液密度：1 ABL A Baa? ? ???。 Dt =℃ 118 0 9 0 8 0 8 0 . 4 8 1 4 . 5 4 4 98 1 5 8 0 3 . 9 8 1 5 LL ????? ? ?3/kg m 228 0 9 0 8 0 8 0 . 4 8 0 9 . 5 9 8 28 1 0 8 0 0 . 2 8 1 0 LL ????? ? ?3/kg m 121 0 . 9 7 5 6 1 0 . 9 7 5 6 8 1 4 . 4 2 8 0DD L L ?? ? ??? ? ? ?3/kg m 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 17 ? ℃ 111 0 0 9 0 9 5 . 4 0 9 1 . 4 8 0 2 . 3 0 4 17 9 2 . 5 8 0 3 . 9 8 0 3 . 9 LL ????? ? ?3/kg m 221 0 0 9 0 9 2 . 6 9 1 . 4 7 9 7 . 5 3 6 97 9 0 . 3 8 0 0 . 2 8 0 0 . 2 LL ??? ? ???3/kg m 21 ????? FLLF ???? 3/kg m Wt =℃ 111 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 8 . 7 9 7 8 1 . 7 7 67 9 2 . 5 7 8 0 . 3 7 9 2 . 5 LL ????? ? ?3/kg m 221 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 8 . 7 9 7 8 0 . 3 0 2 47 9 0 . 3 7 8 0 . 3 7 9 0 . 3 LL ????? ? ?3/kg m 121 0 . 0 2 5 5 1 0 . 0 2 5 5 7 8 1 . 5 1 6 8WW L L ?? ? ??? ? ? ?3/kg m 所以精餾段 : 2 7 4 2 521 ??? DFL ??? 3/kg m 提餾段 : 8 1 9 ??? WFL ??? 3/kg m 氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算 ,即 精餾段 ? ? 31 0 6 . 5 5 1 8 0 . 7 9 2 . 8 8 /8 . 3 1 4 8 5 . 9 0 5 2 7 3 . 1 5m V mVm mM k g mR? ? ?? ? ?? ? ? 提餾段 ? ? 31 1 7 . 0 5 8 2 . 7 7 5 3 . 1 2 /8 . 3 1 4 1 0 0 . 0 9 5 2 7 3 . 1 5m V mVm mM k g mR? ? ?? ? ?? ? ? （ 1）精餾段的氣液體積流率： 由精餾段的氣液 負荷： V=， L=：吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 18 331 6 8 .5 4 8 0 .7 9 1 .3 1 3 3 0 5 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 .8 84 9 .7 9 8 1 .9 6 5 0 .0 0 3 1 9 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 7 .4 1 9 6VmLmMsvmMsLmVV m sLL m s???? ? ???? ? ?? （ 2）提餾段的氣液體積流率： 由提餾段的氣液負荷 V= Kmol/h L= 331 6 7 .2 9 8 2 .7 7 5 1 .2 3 3 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 .1 22 3 7 .0 4 8 8 .4 2 5 0 .0 0 7 5 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 0 .9 6 4 0VmLmMsvmMsLmVV m sLL m s??? ?? ? ? ??? ?? ? ? ?? 塔體工藝尺寸的計算 精餾塔塔徑的計算 （ 1）精餾段塔徑 D 的計算 選板間距 TH =，取板上液層高度 lh = ， 故 TH － lh = 0 3 )( 21 ?VLSSVL ?? 查化工原理課程設(shè)計 P108 得 ， C20= 依式 20 )20(?CC ?校正到物系張力為 ： smCUCVVL /3 6 1 0 8 0 m a x ??????? 取安全系數(shù)為 u = maxu ? =? =則精餾段塔徑 D= mUVS ?? 按標準塔經(jīng)圓整為 D= 則精餾段塔截面積為 AT= 2 2 2(1 .0 ) 0 .7 8 544Dm??? ? ? 實際空塔氣速為 U= 0 .6 0 .7 6 /0 .7 8 5sTV msA ?? （ 2）提餾段塔徑 D 的計算： 選板間距 TH =，取板上液層高度 lh = ， 故 TH － lh = 11220 . 0 0 3 3 7 8 0 . 9 6 4 0( ) ( ) 0 . 0 9 2 10 . 5 6 7 3 . 1 2S LVLVs ??? ??? 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 19 查化工原理課程設(shè)計 P108 得 ， C20= 依式 20 )20(?CC ?校正到物系張力為 ： 0 . 2 0 . 220m a x1 9 .3 8 3 1( ) 0 .0 7 ( ) 0 .0 6 8 62 0 2 07 8 0 .9 6 4 0 3 .1 20 .0 6 8 6 1 .0 8 3 /3 .1 2LCCU m s?? ? ? ???? 取安全系數(shù)為 u = maxu ? =? =提餾段塔徑 D= 4 4 0 . 5 6 7 0 . 9 83 . 1 4 0 . 7 5 8 1sV mU? ???? 按標準塔經(jīng)圓整為 D= 提餾段塔截面積為 At= 2 2 2(1 .0 ) 0 .7 8 544Dm??? ? ? 實際空塔氣速為 U= 0. 72 / ms? 精餾塔有效塔高的計算 1) 精餾段有效 塔高的計算 Z 精 =（ N 精 1） ? HT=(141) ? = 2) 提餾段有效塔高的計算 Z 提 ＝（ N 提 － 1） ? HT=(151) ? = 選取進料板上方、精餾段一處及提餾段一處各留一人孔且人孔高度 h= 所以可知精餾塔有效塔高： Z=Z 精 +Z 提 +3h=++3*= 溢流裝置的設(shè)計 由精餾段塔徑 D= 則溢流裝置可采用單溢流，弓型降液管，平行受液盤及平直溢流堰，不設(shè)進口堰。 5) 降液管底隙高度 h0 的計算 取液體通過降液管底隙的流速 smu /39。 浮閥布置設(shè)計 浮閥的形式很多，如 F1 型、十字架型、 V4 型、 A型、 VO 型等，目前應(yīng)用吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 21 最廣泛的是 F1 型（相當于國外 V1型）。V4 型基本上和 F1 型相同，除采用輕閥外，其區(qū)別僅在于將塔板上的閥孔制成向下彎的文丘里型以減小氣體通過閥孔阻力，主要用于減壓塔。 閥孔一般按正三 角形排列，常用中心距有 7 100、 12 150mm 等幾種，它又分為順排和錯排兩種，通常認為錯排時兩相接觸情況較好，采用較多。此時多固定底邊尺寸 B,例如 B為 70、 7 80、 90、 100、 110mm 等。 當氣體流量已知時，由于閥孔直徑給定，因而塔板上浮閥的數(shù)目 N即浮閥數(shù)就取決于閥孔的氣速 0u