【正文】 mP =( FP + WP )/2=(+)/2= 操作溫度的確定 依據操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中甲醇 水的飽和 蒸汽壓有安托尼方程計算，計算過程略，計算結果如下： 塔底溫度 Wt =℃ 進料溫度 Ft =℃ 提留段平均溫度 39。VmM =（ VFmM + VWmM ） /2=（ +） /2= /kg kmol 39。39。39。Lm? ? ??? ?? ? ??? ??? ? ??? ???tC 塔釜液相密度的計算： 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 20 由 39。LW m? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?= 3/kgm 進料板液相平均密度計算 Ft =℃ C =40% 39。Lm? =（ 39。LWm? ） /2=(+)/2= 3/kgm 液相平均表面張力的計算 液相平均表面張力由下式計算 即， 39。 39。Wt = ℃ 查手冊得， 39。B? = /mNm 39。Ft =℃ 查手冊得， 39。B? = /mNm 39。Lm? =（ 39。LWm? ） /2=(+)/2= /mNm 液相平均粘度的計算 液相平均黏度由下式計算， 即 39。 39。Wt = ℃ 查手冊得 39。B? = .mPas 39。LWm? = .mPas 進料板液相平均黏度的計算 39。A? = .mPas 39。LFm?lg =? ()lg +（ ） ? ()lg 解得， 39。Lm? =（ 39。LWm? ） /2=(+)/2= .mPas 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 22 第 5 章 塔體工藝尺寸計算 第 節(jié) 精餾段的計算 精餾段塔徑的計算 精餾段的氣、液相體積流率計算為 3600 VmS VmVMV ?? ? （ ） 34 4 1 . 8 2 8 . 0 8 3 . 3 2 6 /3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 0 3 6VmSVmVMV m s? ?? ? ??? 3600LmLmLMLs ?? （ ） 32 8 3 . 4 2 4 . 7 3 0 . 0 0 1 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 9 7 6 . 4LmLmLMLs m s? ?? ? ?? 由： m a x /L L VC? ? ? ??? （ ） 式中 C 由上式計算，其中的 20C 査取，圖的橫坐標 為： 1 / 2 1 / 230 . 0 0 1 9 3 6 0 0 9 7 6 . 4 0 . 0 1 8 /3 . 3 2 6 3 6 0 0 1 . 0 3 6h LhVL msV ???? ? ?????? ??? ???? 取板截距 TH =450m m ，板上液層高度 Lh =80m m 則， 0 .4 5 0 .0 8 0 .3 7TLH h m? ? ? ? 由史密斯查圖的， 20C = /ms m a x 9 7 6 . 4 1 . 0 4 5/ 0 . 0 8 4 6 2 . 5 8 5 /1 . 0 4 5L L VC m s? ? ? ? ?? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 23 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 m a 85 5??? ? ? ? 4 SVD ?? ? （ ） 4 4 3 .3 2 6 1 .6 5 33 .1 4 1 .5 5SVDm? ?? ? ??? 按標準塔徑圓整后為： D= 塔截面積為： 24TAD?? （ ） 2 2 21 . 8 2 . 5 4 344TA D m??? ? ? ? 實際空塔氣速為： STVA?? （ ） 3 .3 2 6 1 .3 0 82 .5 4 3STVA? ? ? ?/ms 精餾塔的有效高度 ( 1) TZ N H?? （ ） ( 1 ) ( 8 1 ) 0. 45 3. 15TZ N H m? ? ? ? ? ?精 精 第 節(jié) 提餾段的計算 提餾段塔徑的計算 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 24 提餾段的氣、液相得體積流率為 39。39。 4 4 1 . 8 2 2 . 6 2 3 . 2 . 6 1 /3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 8 5 1 3VmS VmVMV m s? ?? ? ??? 39。39。 39。 39。m a x /L V VC? ? ? ??? 式中 39。39。20C 可由史密斯關聯(lián)圖査取，圖的橫坐標為： 1 / 2 1 / 239。 339。0 . 0 0 4 6 8 8 3 6 0 0 9 6 5 . 5 0 . 0 4 8 4 2 /3 . 2 6 1 3 6 0 0 0 . 8 5 1 3h LhVL msV ???? ? ?????? ??? ???? 取板截距為 39。Lh =80m m ，則 39。 0 .4 5 0 .0 8 0 .3 7LLH h m? ? ? ? 查史密斯圖得， 39。39。20 5 4 . 8 30 . 0 6 8 5 0 . 0 7 9 5 32 0 2 0LCC ??? ??? ? ? ??? ?????? 39。 39。 39。39。39。4 4 3 . 2 6 1 1 . 6 0 8 33 . 1 4 1 . 6 0 6 1sVDm? ?? ? ??? 按標準塔徑圓整后為 39。 39。39。 3 .2 6 1 1 .2 8 2 /2 .5 4 3STV msA? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 25 提餾段的有效高度 39。 39。Z提 +=++= 第 節(jié) 封頭的選型及其計算 封頭的選型 封頭按其形狀可分為三類：凸形封頭、錐形封頭、平板形封頭。 本設計選用的是橢圓形封頭 橢圓形封頭因邊緣應力小，承壓能力強，獲得廣泛的應用，橢圓形封頭有兩部分組 成，半橢球和高度為 h 的直邊。 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 26 封頭的計算 直邊高度 h 的大小按封頭的直徑的厚度的不同，有 25m m 、 40m m 、 50m m 三種取邊高為 h =50m m 。 第 節(jié) 支座的選型及其計算 支座的選型 容器支座有兩種，臥式容器支座和立式容器支座。對于高而細的塔，為了防止風載荷或地震載荷使設備傾覆，需配置數(shù)量較多的地腳螺栓。Z提 ++2? ） ? 10%= 第 精餾塔的總高度 Z= Z精+ 39。各項計算如下， （ 1） 堰長 Wl 取 0 .7 3 0 0 .7 3 0 1 .8 1 .3 1 4wl D m? ? ? ? ? （ 2） 溢流堰高度 Wh 由 W L OWh h h?? （ ） 選用平直堰，堰上層高度 OWh 由公式計算，即 2 / 32 .8 41000 hOW WLhEl??? ???? （ ） 近似取 E=1 ，則 取板上液層高度 Lh =80m m 所以， 2 / 3 2 / 32 . 8 4 2 . 8 4 0 . 0 0 1 9 3 6 0 01 0 . 0 0 91 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 1 4hOW WLh E ml?? ???? ? ? ??? ?????? Wh == （ 3） 弓形降液管寬度 Wd 和截面積 fA 由 ? 查圖得， TAA ? mD ? 故： 20 .1 0 1 0 .1 0 1 2 .5 4 2 0 .2 5 7 0fTA A m? ? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 29 d D m? ? ? ? ? 驗算液體在降液管中停留的時間，即： 3600 3 6 0 0 0 . 2 5 7 0 0 . 4 5 6 0 . 8 6 50 . 0 1 9 3 6 0 0fThAA sL? ??? ? ? ?? （ ） （ 4） 降液管底隙高度 oh 3600hO WoLh l ?? （ ） 取 39。Wh =60m m 塔板布置 （ 1） 塔板的分布 因 D? 1800m m ，故塔板采用分塊式，塔板分為 5 快 （ 2） 邊緣寬度確定 取 SW = 39。Wl 得確定 取 39。0 .7 3 0 0 .7 3 0 1 .8 1 .3 1 4Wl D m? ? ? ? ? （ 2） 溢流堰高度 39。 39。W L OWh h h?? ，選用平直堰，堰上層高度 2 / 339。39。Lh =80m m 故： 39。dW 和截面積 39。39。39。 mD ? 39。 20. 10 1 0. 10 1 2. 54 3 0. 25 68fTA A m? ? ? ? ? 39。 57 8 57 8 84 0dW D m? ? ? ? ? 由式 39。39。39。3600 3 6 0 0 0 . 2 5 6 8 0 . 4 5 2 4 . 6 5 50 . 0 0 4 6 8 8 3 6 0 0fThAA sL? ??? ? ? ?? 故降液管設計合理 （ 4） 降液管底隙高度 39。39。3600 hO WOLh l ?? 取 O? = /ms 則 39。39。 0 . 0 0 4 6 8 8 3 6 0 0 0 . 0 1 9 83 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 1 4 0 . 1 8hO WOLh l ? ?? ? ??? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 32 39。Oh? == 故降液管底隙高度設計合理 選用凹形受液盤，深度為 39。SW = CW = （ 3） 開孔區(qū)面積的計算 開孔區(qū)面積： 39。39。 39。 2 139。 39。 39。39。 0 .5 1 .8 0 .0 4 5 0 .8 8 5Cr D W m? ? ? ? ? ? 故： 239。3mm? ? 炭鋼板，取篩孔直徑 39。t 為 39。3Otd? =3? 5=15m m 篩孔數(shù)目 n 為 39。 2 21 .1 5 5 1 .1 5 5 1 .7 8 4 91580 .0 1 5OAn t ?? ? ?個 開孔率為： 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 33 2 239。 0 . 9 0 7 0 . 9 0 7 1 0 0 % 1 0 . 1 %39。39。 3 . 3 2 6 1 9 . 0 6 /1 . 6 9 4 1 0 . 1 %SO OV msA? ? ? ?? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 34 第 7章 篩板的力學流體驗算 第 節(jié) 精餾段的流體力學驗算 塔板的壓降 （ 1） 干板阻力 Ch 的計算 對于干板阻力 Ch ： 212g OVC OLh C?????? ???? （ ） 由 / 5 / 3 ? ?? 可得 OC = 所以， 2 21 1 8 . 4 6 1 . 0 3 60 . 0 5 1 0 . 0 3 0 92 g 0 . 7 7 2 9 7 6 . 4OVC OLhmC?? ??? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ??? 液柱 （ 2） 氣體通過液層的阻力 lh 的計算 lLhh??? （ ） SaTFVAA? ? ? （ ） 3 .3 2 6 1 .4 5 /2 .5 4 3 0 .2 5 7 0SaTFV msAA? ? ? ??? O a VF ??? （ ） 1 / 2 1 / 21 .4 5 1 .0 3 6 1 .4 7 6 /