【正文】 底產(chǎn)品含苯摩爾分率 46/???/..6967814D/.???2）平均分子量 ()./FMKgmol???966279D???..(.)../W l93）物料衡算原料處理量總物料衡算 W’+D’=13200 （1） 易揮發(fā)組分物料衡算 （2）??’’=.46聯(lián)立上式（1） 、 （2）解得： F=13200/= kmol/h39。 W=39。其計(jì)算方法TN如下：（1）根據(jù)苯－甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作 xy 圖及 t xy 圖（如下圖所示） 。minRR因飽和液體進(jìn)料即 q=1，所以其 q 線方程為：x= =，在 xy 圖中對(duì)角線上自點(diǎn)Fxe 作出進(jìn)料線（q 線） ，該線與平衡線 的交點(diǎn)坐標(biāo)為ay)1(???（ ） ，此即最小回流比時(shí)操作線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)。所以則有 即 ??????BApo苯 ?po苯 即.. 苯 苯所以 ??oa甲 苯苯根據(jù)操作回流比 R=～2Rmin，分別取 ，…，以逐板計(jì)算法計(jì)算出相應(yīng)的理論塔板數(shù)。塔頂，,tC8794..??????苯甲 苯 ，所以塔頂?shù)膿]發(fā)度為 ?pao甲 苯苯塔底，, oBA pa???????苯 苯甲 苯 甲 苯 所 以， 所 以所以塔底的揮發(fā)度為 ??pao甲 苯苯13所以 ??*6waD全 塔 [()()]???下面以 R=2Rmin 進(jìn)行計(jì)算為例，R=2*=， (RRmin)/(R+1)=(）/(+1)=(NNmin)/(N+2)= ().31R???因?yàn)?Nmin=,所以 N=≈13同上，分別取回流比為 —，得比值 Rmin R Nmin (RRmin)/(R+1) (NNmin)/(N+2) N 2 14 RN 圖 由圖可得，取 R= 比較合適，此時(shí)對(duì)應(yīng)的理論塔板數(shù) N=≈13由上求得 R=,a=，則 q 線方程為 (1)???精餾段方程為 ??????R＇=（ R+1） （x FxW)/(xDxF)+( q1)（x DxW)/(xDxF)= ()()(???所以提餾段的操作線方程為 39。WnRxxxy??????理論板數(shù)計(jì)算：先交替使用相平衡方程(a)與精餾段操作線方程（b）計(jì)算如下： y1=xD= 相平衡 x 1= y2= x2=15 y3= x3= y4= x4= y5= x5= y6= x6= xF= y7= x7= y8= x8= y9= x9= y10= x10= y11= x11= y12= x12= y13= x13= xW=總理論塔板數(shù)為 12（不包括再沸器） ，精餾段理論板數(shù)為 5，第 6 板為進(jìn)料板。,.?提（三）. 平均分子量 mM由逐板計(jì)數(shù)法可知, , , ??,.50FFyx?.1,?塔頂： ， . 8(6)????.()./LD l??進(jìn)料板：， 3,5FFyx??.8..????0570LM??塔底： 5.,.Wyx ?????? ??則精餾段平均分子量：17， ???（ 精 ） (???精 ）提餾段平均分子量：，..7./2V l（ 提 ） (..）（四）. 平均密度 m?1） 氣相密度 V ???????（ 精 ）（ 精 ） 32../.Vv（ 提 ）（ 提 ）2）液相密度 Lm?塔頂平均密度的計(jì)算根據(jù)主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 4，由內(nèi)插法得： ， ， ，3/??3/??由 （ 為質(zhì)量分率）LBALma???1塔頂： 因?yàn)?，即 ；1..839507LmD???381./LmDKg??進(jìn)料板平均密度的計(jì)算同上，由內(nèi)插法可得進(jìn)料板溫度下對(duì)應(yīng)的苯和甲苯的液相密度： 33/,/????進(jìn)料板，由加料板液相組成 ..???（ ），?? ??塔釜平均密度的計(jì)算由內(nèi)插法可得： 33/,/18塔底： ?，即 。 ,90297/m mN?????頂,..?進(jìn),01876814853/m底則精餾段平均表面張力： (???精 ）提餾段平均表面張力： 019?（ 提 ）（六）. 液體粘度 Lm? ??nilmx1?根據(jù)主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 5，由內(nèi)插法得： , ， ,305.?頂A?309.?頂B285.?進(jìn)A?， , 。??六、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算（一）. 塔徑 的計(jì)算D精餾段:之前已計(jì)算得精餾段的氣液相體積率為 ( ?????精 ）（ 精 ） ..5/Lms（ 精 ）（ 精 ）20塔板間距 HT的選定很重要，可參照下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。按標(biāo)準(zhǔn),塔徑圓整為 ,???塔截面積為 ???所以實(shí)際空塔氣速為 09/.ums提餾段：之前已求得 ( ??????提 ）（ 提 ） ..5/360LmS s???（ 提 ）（ 提 ）21 1122(39。按標(biāo)準(zhǔn),塔徑圓整為 ,439。所以:精餾段:塔截面積為 mA????所以實(shí)際空塔氣速為 965/.us提餾段：塔截面積為 ????所以實(shí)際空塔氣速為 19876/.ums（二）. 溢流裝置選用單溢流、弓形降液管、凹形受液盤(pán)及平直堰，不設(shè)進(jìn)口堰。.46w（ 提 ） 0h.（ .3） 23（三）. 塔板布置1)取邊緣區(qū)寬度 ,安定區(qū)寬度mWC035.?mWs065.?2)由式： 計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積，其中：?????????RxxRAa 122sin8?， ； ????????????所以 ??? ????? ?? ? （四）. 篩孔數(shù) 與開(kāi)孔率n?精餾段：取篩空的孔徑 為 ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 ,取0dm5 ?，故孔中心距 。其開(kāi)孔率 ?（在 5％—15％范圍內(nèi)） ，則每層板上的開(kāi)孔面%%20 ??aA?積 為 ，氣體通過(guò)篩孔的氣速為：0 ? ??提餾段：取篩空的孔徑 為 ，正三角形排列，一般碳鋼的板厚 為 ,取0d5 ?，故孔中心距 。其開(kāi)孔率 ?（在 5％—15％范圍內(nèi)） ，則每層板上的開(kāi)孔面%%20 ??aA?積 為 ， 氣體通過(guò)篩孔的氣速為：0 ?24./63SoVmsA???（五）.塔的精餾段有效高度 Z1．塔頂空間 HD 塔頂空間高度的作用是安裝塔板和人孔的需要，也使氣體中的液滴自由沉降，減少塔頂出口氣體中液滴夾帶，必要時(shí)還可節(jié)省破沫裝置。本設(shè)計(jì)取 。板間距越大，可允許氣液速度較高，塔徑可小些；反之，所需的塔徑就要增大。板間距與塔徑的關(guān)系，應(yīng)通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算，權(quán)衡經(jīng)濟(jì)效益，反復(fù)調(diào)整，作出最佳選擇。(S)及開(kāi)有人孔的板間距 HT’ 人孔數(shù)目是根據(jù)塔板安裝方便和物料的清洗程度而定。人孔直徑通常為 450mm。由前面計(jì)算得到，實(shí)際塔板數(shù)為 24，共設(shè) 3 個(gè)人孔,H T’取 . HF進(jìn)料段空間高度 HF取決于進(jìn)料口的結(jié)構(gòu)形式和物料狀態(tài)，一般 HF要比 HT大一些。取 。此處取 左右。(2)..???????25七、篩板流體力學(xué)驗(yàn)算（一）. 氣體通過(guò)篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?Ph?hhlcp??1)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?：依 ，查《干篩孔的流量系數(shù)》圖c ??d得， ?2 2(0 . Lh mC???????????????????????精 ）2 . .4847Vc Lh m????????????（ 提 ）2)氣體穿過(guò)板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?：lh精餾段： ，???? ????由 與 關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù) ＝ ，所以 o?aFo?hLl ???提餾段：，./340SaTfVmsA??? ????由 與 關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù) ＝ ，所以