【正文】 N/m 用內(nèi)插法求 D F Wt t t、 、 下苯，甲苯的表面張力。 熱量衡算： 由上面知道塔頂溫 Dt =℃， Wt =℃， Ft =℃ 由不同溫度下苯和甲苯的摩爾汽化熱公式： Cp=a+bT+cT2 查表得，對(duì)于苯， a=,b=,c= 對(duì)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(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 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(jìn)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(shí)際熱負(fù)荷 B C W D FQ Q Q Q Q? ? ? ? =QB=表格 15 熱量衡算表 項(xiàng)目 進(jìn)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(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)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(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計(jì)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(jì)算 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 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(jì)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(jì)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(jì) 算 氣相平均密度計(jì)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(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 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(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)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(fù)荷： V=， L=：吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 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(fù)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(jì)算 精餾塔塔徑的計(jì)算 （ 1）精餾段塔徑 D 的計(jì)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(jì) 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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(jì)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(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 查化工原理課程設(shè)計(jì) 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(biāo)準(zhǔn) 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(shí)際空塔氣速為 U= 0. 72 / ms? 精餾塔有效塔高的計(jì)算 1) 精餾段有效塔高的計(jì)算 Z 精 =（ N 精 1） ? HT=(141) ? = 2) 提餾段有效塔高的計(jì)算 Z 提 ＝（ N 提 － 1） ? HT=(151) ? = 選取進(jìn)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(jì) 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(pán)及平直溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。 5) 降液管底隙高度 h0 的計(jì)算 取液體通過(guò)降液管底隙的流速 smu /39。 浮閥布置設(shè)計(jì) 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(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 21 最廣泛的是 F1 型（相當(dāng)于國(guó)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(guò)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(cuò)排兩種，通