【正文】 hk m o lnnDBDAD /, ????? 苯的摩爾分率： , ??ADx 甲苯的進(jìn)料摩爾分率： 0 1 7 8 3 , ????? ADBD xx 塔底產(chǎn)品的流量及分率 ： 苯的 摩爾流量： hk m olnAW / , ??? 塔底產(chǎn)品的流量： hk mo lDFW / ????? 苯的摩爾分率： 023 , ??AWx 甲苯的進(jìn)料摩爾分率： , ????? AWBW xx 本科畢業(yè)論文 表 21 物料衡算表 物理量名稱 物料組分 摩爾流量（ kmol/h） 摩爾分率 進(jìn)料 苯 甲苯 總計(jì) 塔頂 苯 甲苯 總計(jì) 塔底 苯 甲苯 總計(jì) 相關(guān)物性參數(shù)的計(jì)算 相對揮發(fā)度 表 22 常壓下苯 — 甲苯的氣液平衡與溫度關(guān)系 溫度 T/（℃ ） 液相中苯的摩爾分?jǐn)?shù) /x 氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù) /y 110． 6 0． 00 0． 00 106． 1 0． 088 0． 212 102． 2 0． 200 0． 370 98． 6 0． 300 0． 500 95． 2 0． 397 0． 618 92． 1 0． 489 0． 710 89． 4 0． 592 0． 789 86． 8 0． 700 0． 853 84． 4 0． 803 0． 914 82． 3 0． 903 0． 957 81． 2 0． 950 0． 979 80． 2 1． 00 1． 00 由于泡點(diǎn)進(jìn)料 q=1，由氣液平衡相數(shù)據(jù)，用內(nèi)插法求進(jìn)料溫度 ： ? ???? Ft 解得： CtF ?? 6 8 安托尼方程： CT BAp ????lg 本科畢業(yè)論文 注： po 是物質(zhì)的飽和蒸氣壓， kPa。 T 是物質(zhì)的溫度，℃。 ??? FRDL h/k m o l8 4 6 7 4)139。 因?yàn)樗斎? ?? Dxy 1x 由相平衡方程計(jì)算，得 1x = 2y 由精餾段操作線方程求得，即 ???y = 繼續(xù)用相平衡方程和精餾段操作線方程逐板計(jì)算 ，當(dāng) 5 9 0 0 7 ??x（加料板），改用提餾段操作線方程，當(dāng) 0 2 3 1 8 ??? wxx 時(shí)， 第 13 平衡級為再沸器，即塔內(nèi)安裝 12 層理論板即可滿足分離要求。 塔截面積： 222 mDA T ???? ? 本科畢業(yè)論文 實(shí)際空速： smAVu TS /25 65 ??? 塔板 主要工藝尺寸的計(jì)算 1） 溢流裝置地計(jì)算 因塔徑 mD ? ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 ④ 降液管底隙的流速 smu /39。3600 00 ??? ??? 本科畢業(yè)論文 mmhh w 0 0 1 0 3 8 4 8 ????? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 ? 。 ? 無效區(qū)： mWc ? ③開孔區(qū)面積 開孔區(qū)面積 aA 計(jì)算為： )s i n180(2 1222 rxrxrxA a ???? ? 其中 mWWDx sd )()(2 ??????? mWDr c ????? 故 2222 ) rc s i n( (2 mAa ???????? ④ 篩孔計(jì)算及其排列 篩孔直徑： 近年來隨著設(shè)計(jì)水平的提高和操作經(jīng)驗(yàn)的積累，有采用大孔徑（ 10~25mm）篩板的趨勢，因大孔徑篩板加工簡單，造價(jià)低，且不易堵塞，只要設(shè)計(jì)合理，操作得當(dāng)，仍可獲得滿意的分離效果。 篩板厚度： 本科畢業(yè)論文 選用 mm4?? 的碳鋼板 孔中心距： mmdot ?? 篩孔排列 : 篩孔排列按正三角形排列 篩孔數(shù)： 59 22 22 ???? t Aan 開孔率 : %% 2 2 ??? tdo? ⑤氣體通過篩孔的速度 smAVu s / ???? 精餾塔的有效高度計(jì)算 板式塔的有效高度是指安裝塔板部分的高度。 故 液柱mhh L ???? ? 3）液體表面張力的阻力 ?h 計(jì)算。 漏液 對篩板塔，取漏液量 10%時(shí)的氣相動(dòng)能因子 ?F =10，則 smFu v 874 10m in, ???? ?? 實(shí)際孔速： m i / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為： 6 0 7 4 ???? uuK 故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。 塔板的負(fù)荷性能圖 漏液線 由 VLowws hhhCAVu ??? /])( 0 5 [ 00m i i ????? 32 ??????????? whow lLEh howhwhL ?? oso AVu min,min, ? 得： 360011000/1000 323200m i n.??????????? ??????????????????????????????????? ?????????????????????sVLwhwsLhlLEhACV ??? 整理得： LsV s 32m in, ?? 在操作范圍內(nèi) ,任取幾個(gè) Ls 值 ,依上式計(jì)算出 Vs 值 ,計(jì)算結(jié)果列于下表 表 26 塔板的漏液線數(shù)據(jù)表 )s/( 3mLs )s/( 3mVs 據(jù)此表數(shù)據(jù)可作出漏液線 1。 液相負(fù)荷上限線 以 s4?? 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下 限 4??sTfLHA? 故得 : smL s / 3m in, ??? 據(jù)此可作出體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 3。 本科畢業(yè)論文 液泛線 令 )( wTd hHH ?? ? 再由： dLpd hhhH ??? Lcp hhhh ??? ? Ll hh ?? owwL hhh ?? 聯(lián)立解得： dcowwT hhhhhH ???????? ????? )1()1( 忽略 ?h ，將 owh 與 sL ， dh 與 sL ， ch 與 sV 的關(guān)系式代入上式，并整理得 ： 3/222 39。39。 sss LdLcbVa ??? 其中： ? ? ?????????LVCAa ??.39。 ???? ??? )( 39。?????????????? ? wlEd ? 代入數(shù)據(jù)得： ? ? ? ? 39。 ??????????? wT hHb ??? )( )( 39。 3/233/23 ??????????????????????????? ??wlEd ?代入整理得： 3/222 0 5 7 2 6 0 6 5 sss LLV ??? 在操作范圍內(nèi) ,任取幾個(gè) Ls 值 ,依上式計(jì)算出 Vs 值 ,計(jì)算結(jié)果列于下表 本科畢業(yè)論文 表 38 塔板的液泛線數(shù)據(jù)表 )s/( 3mLs )s/( 3mVs 由此表數(shù)據(jù)可作出液泛線 5。漏液線 5。工藝操作條件下氣體流量smVs / 3? ， smLs / 3? ，操作點(diǎn)如圖中 A 點(diǎn)所示。去加熱蒸汽的溫度為 125℃，汽化熱為 2193kJ/kg，冷凝水在飽和溫度下排出。 再沸器熱負(fù)荷 BQ 及加熱蒸汽的消耗量 hW 由于釜?dú)堃褐斜降暮亢艿?，為簡化起見，其焓按純甲苯進(jìn)行計(jì)算。39。 7???????? 加熱蒸汽的理論消耗 量為 本科畢業(yè)論文 hkgrQW Bh /1002 93 39。全凝器的熱負(fù)荷為hkJVrIIVQ mLDVDc /)( 7???????? 冷卻水的消耗量為 hkgttc QW p cc /)2035( ( 57)12??????? 應(yīng)予指出，上述的計(jì)算是在恒摩爾流簡化 假設(shè)條件下進(jìn)行的。 封頭高度 取： mH ? 人孔 根據(jù)每 6～ 8 個(gè)板開一個(gè)孔因此開三個(gè)人孔，并且每個(gè)人孔 大小為：mHp ? 。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。 則實(shí)際管徑 d=570mm 回流管 采用直管回流管，回流管的回流量 sk mo lhk mo lD /0 6 1 7 ?? 塔頂平均密度： 由 tD=℃ ,查手冊得： mkgL， 3/6 6 1 4?苯? mkgL 3, /?甲苯? mkgLM 3/5672.. 1 ???? k m olkgL / ???? 塔頂液相質(zhì)量流量： hkgR D ML / ????? 冷凝器安裝在塔頂時(shí)，回流液在管道中的流速不能太高，否則冷凝器高度也要相應(yīng)提高，對于重力回流一般選取 WR為 ～ ,本次設(shè)計(jì)取 WR=mmmWLd LRR 4 1 ????? ??? ?? 圓整后 : mmdR 180? 可取回 流管規(guī)格 Φ ? 。 回流管內(nèi)實(shí)際流速 smdLLu / 14 22 ???? ??? ?? 塔底出料管 塔底 摩爾流量 : hkmo lW /? 平均密度 : mkg 3/?? 平均摩爾質(zhì)量 : kmo lkgM /8 4 ? 本科畢業(yè)論文 質(zhì)量流量： hkgMWW / 2 6 0 39。 ????? ??? ?? 圓整后 : mmdW 83? 可取回流管規(guī)格 Φ 83 則實(shí)際管徑 d=75mm 塔釜蒸汽接管實(shí)際流速 smdLWu /01 00 604436 00 4 221 ???? ??? ?? 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。下冊（修訂版） . 天津：天津大學(xué)出版社， 2020. [8] 姜維鈞等 . 化工原理1122/12/1m a x2222/)/()/(((/)()/)/(???????????? 本科畢業(yè)論文 上升的蒸汽汽化熱；—；速度，液體通過降液管底隙的—；漏液點(diǎn)氣速，—；氣體通過篩孔的速度，—；泛點(diǎn)氣速，—；空塔氣速，—；溫度—；篩孔的中心距，—回流比；—；鼓泡區(qū)半徑，—；加熱蒸汽汽化熱，—；或傳熱速率或熱負(fù)荷，—進(jìn)料熱狀況參數(shù)；—；所產(chǎn)生的壓降，氣體克服液體表面張力—；，的靜壓力所產(chǎn)生的壓降氣體克服板上充氣液層—；降，氣體通過每層篩板的壓—；生的壓降，氣體克服干板阻力所產(chǎn)—；壓力降，—；操作壓力，—理論板數(shù)；—理論版層數(shù)；—篩孔數(shù)目；—；相平衡常數(shù)，量綱為一—；濕潤速率，—；液體體積流量，—；液體體積流量，—；塔內(nèi)下降的液體流量，—；堰長，—穩(wěn)定系數(shù)，量綱為一；—；物質(zhì)的焓，—；等板高度，—；塔板間距，—；降液管內(nèi)清夜層高度，—VsmusmusmusmusmuCtmtRmrkgkJrkWhkJQqPpPpPpPpPpPpNNnmsmmLsmLhmLhk mo lLmlKkgkJImHE T PmHmHFpcTwshwTd/////,//aaaaaa)/(////39?！胶鉅顟B(tài)；—純態(tài)；上標(biāo)釜?dú)堃?。qm inm a xl??WVTsqPnmLjihFe