【正文】 4 5 / 7 8 . 1 1??? (2) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 FM 0. 77 92 78 .1 1 ( 1 0. 77 92 ) 11 2. 56 85 .7 2 kg / km ol? ? ? ? ? ? DM 0. 98 60 78 .1 1 ( 1 0. 98 60 ) 11 2. 56 78 .5 9 kg / km ol? ? ? ? ? ? WM 0 . 0 0 2 1 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 0 2 1 ) 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 4 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? (3)物料 衡算 氯苯產(chǎn)量 W 2 1 5 3 7 .1 1k g / h? 總物料衡算 F D W?? 苯物料衡算 0 .2 9 F 0 .0 2 D 0 .9 9 8 5 5 W?? F＝ ＝ ＝ D=＝ W＝ ＝ 20833/＝ 塔板數(shù)的確定 （ 1） 理論板 NT 的求法 由化工原理 [2]查得苯 氯苯的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)，見表 ： 20 求最小回流比、操作回流比及最小理論塔板層數(shù) 0B00ABPPx PP?? ? 0APyxP? 0A0Bpy(1 x)x(1 y) P?? ? ?? (51) 苯 氯苯氣液平衡數(shù)據(jù)見下表 ： 表 苯 氯苯氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 /℃ 苯 氯苯 x y α 80 760 148 90 1025 205 100 1350 293 110 1760 400 120 2250 543 130 2840 719 2900 760 ? ? ? ?DDm i n FF 1 x 4 . 4 7 5 1 0 . 9 8 6 0x1 1 0 . 9 8 6 0R 0 . 2 8 2 51 x 1 x 4 . 4 7 5 1 0 . 7 7 9 2 1 0 . 7 7 9 2? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? m inR 2 R 2 0. 28 25 0. 56 5? ? ? ? 依據(jù)已經(jīng)算出的相對揮發(fā)度α，假設(shè)一系列的 x值，用平衡方程算出對應的y 值，見下表 ： 表 平衡方程中 xy 值 可在 x～ y坐標圖上繪制出平衡線與對角線如圖 x 0 ? ?﹙﹚xy x 0 21 圖 苯 氯（ x— y）苯物 系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解 (2)求理論塔板數(shù) 精餾段操作線： DxRy x 0 . 3 6 1 x 0 . 6 3R 1 R 1? ? ? ??? 提餾段操作線：wLWy x 1 . 1 7 x 0 . 0 0 0 3 5 7VV x?? ? ?? ? ? ??? 提餾段操作線為過 ? ?, ? ?,。其中，精餾段 T1N3? 塊，提餾段 T2N5?塊，第 4 塊為加料板位置。該式適用于液相粘度 塔的平均溫度為 (80+)=106℃（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄 11 得： A s? ? ?， B s? ? ?。 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 (1) 操作壓力計算 取每層板塔板壓降 P ?? 塔頂操作壓力 DP 4 kP a? ? ? 進料板壓力 FP 6 a? ? ? ? 釜底壓力 WP 10 9. 5 0. 7 11 6. 5k P a? ? ? ?? ? 精餾段平均壓力 ? ?mP 1 0 5 . 3 1 0 9 . 5 / 2 1 0 7 . 4 k P a? ? ? 提餾段平均壓力 ? ?mP 1 0 9 .5 1 1 6 .5 / 2 1 1 3 k P a? ? ? ? (2) 操作溫度計算 畫 txy 圖見圖 ： 圖 xy 值 查圖 得： 塔頂溫度 Dt 82? ℃ , 23 進料溫度 Ft 89? ℃ , 塔釜溫度 131?Wt ℃ 精餾段平均溫度 ? ?mt 8 2 8 9 / 2 8 5 .5? ? ?精 ℃ 提餾段平均溫度 ? ?mt 8 9 1 3 1 / 2 1 1 0? ? ?提 ℃ (3) 平均摩爾質(zhì)量計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計算 由 D1x y ?? ,查圖 51 平衡曲線 ?x ? ?VDmM 0 . 9 8 6 7 8 . 1 1 1 0 . 9 8 6 1 1 2 . 5 6 7 8 . 5 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L D mM 0 . 9 3 8 7 8 . 1 1 1 0 . 9 3 8 1 1 2 . 5 6 8 0 . 2 5 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 進料板平均摩爾質(zhì)量計算 由圖解理論板得： ? 查圖 51平衡曲線的 ? ? ?V F mM 0 . 9 4 3 7 8 . 1 1 1 0 . 9 4 3 1 1 2 . 5 6 8 0 . 0 7 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L F mM 0 . 7 7 9 2 7 8 . 1 1 1 0 . 7 7 9 2 1 1 2 . 5 6 8 5 . 7 2 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 塔釜平均摩爾質(zhì)量計算 由 wx ? ，查圖 51平衡曲線得 wy ? ? ?V W mM 0 . 0 1 7 8 . 1 1 1 0 . 0 1 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 2 2 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L W mM 0 . 0 0 2 1 7 8 . 1 1 1 0 . 0 0 2 1 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 4 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?VmM 7 8 . 5 9 8 0 . 0 7 / 2 7 9 . 3 3 k g / k m o l? ? ? ? ?LmM 8 0 . 7 2 8 5 . 7 2 / 2 8 2 . 9 8 5 k g / k m o l? ? ? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?VmM 8 0 . 0 7 1 1 2 . 2 2 / 2 9 6 . 1 4 5 k g / k m o l? ? ? ? ? ?LmM 8 5 . 7 2 1 1 2 . 4 9 / 2 9 9 . 1 0 5 k g / k m o l? ? ? ? （ 4）平均密度計算 24 氣相平均密度計算： 精餾段氣相平均密度 3m v mvmmPM 1 0 7 . 4 7 9 . 3 3 2 . 8 6 k g / mR T 8 . 3 1 4 ( 8 5 . 5 2 7 3 . 1 5 )?? ? ? ??? 提餾段氣相平均密度 3m v mvmmP 39。 11339。 8 . 3 1 4 ( 1 1 0 2 7 3 . 1 5 )? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? 液相平均密度計算： 表 組分的液相密度 ρ （ kg/m3） 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 氯苯 817 1039 805 1028 793 1018 782 1008 770 997 757 985 純組分在任何溫度下的密度可由下式計算 苯 ： A 912 ? ? ? 推薦： A t? ? ? (52) 氯苯 ： B 1127 ? ? ? 推薦： B t? ? ? (53) 式中的 t為溫度，℃ 塔頂 t=82℃時： 3L D, A 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 t 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 8 2 8 1 4 . 6 6 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3L D, B 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 t 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 8 2 1 0 3 7 . 0 1 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3AB L D , mL D , m L D , A L D , Baa1 0 . 9 8 0 . 0 2 8 1 8 . 1 7 k g / m8 1 4 . 6 6 1 0 3 7 . 0 1? ? ? ? ? ? ?? ? ? 進料板 t=89℃： 3L F , A 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 t 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 8 9 8 0 6 . 3 4 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3L F , B 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 t 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 8 9 1 0 2 9 . 5 5 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3AB L F , mL F , m L F , A L F , Baa1 0 . 7 1 0 . 2 9 8 6 0 . 4 4 k g / m8 0 6 . 3 4 1 0 2 9 . 5 5? ? ? ? ? ? ?? ? ? 25 塔釜 t=131℃： 3L W , A 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 t 9 1 2 . 1 3 1 . 1 8 8 6 1 3 1 7 5 6 . 4 2 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3L W , B 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 t 1 1 2 4 . 4 1 . 0 6 5 7 1 3 1 9 8 4 . 7 9 k g / m? ? ? ? ? ? ? 3AB L W , mL W , m L W , A L W , Baa1 0 . 0 0 1 4 5 0 . 9 9 8 5 5 9 8 4 . 3 6 k g / m7 5 6 . 4 2 9 8 4 . 7 9? ? ? ? ? ? ?? ? ? 精餾段： ? ? 3L , m 8 1 8 . 1 7 8 6 0 . 4 4 / 2 8 3 9 . 3 0 5 k g / m? ? ? ? 提餾段： ? ? 3L , m 39。 M 39。 8 . 8 7 m / s3 6 0 0 39。 L F 4 0 6 . 3 3 9 1 0 . 5 9 3 1 3 1 6 . 9 2 3 k m o l h? ? ? ? ? 3LmSLmL 39。 1 3 1 6 . 9 2 3 9 9 . 1 0 5L 39。 3 6 0 0 ?? ? ?? ? ? ? ? ?? 3hL 39。u 1 122S LSVL 0 . 0 3 6 5 9 9 2 . 4 0 . 0 7V 39。 2 1 . 8 5 1C 39。39。 C 39。 3 . 3 9? ? ? ?? ? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 m a xu 39。 m / s? ? ? ? 按標準塔徑圓整后 D 3400mm?? ， 此時的操作氣速 S 224 V 39。 0 .9 8D 39。 精餾段： 溢流堰長（出口堰長） wl 取 mwlD? ? ? ? 堰上溢流強度 ? ? ? ?33hwL / l 4 0 . 3 2 / 1 . 9 2 2 1 m / m h 1 0 0 ~ 1 3 0 m / m h? ? ? ? ?，滿足 篩板塔的堰上溢流