【正文】 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 25 平均密度的計(jì)算 ： 1) 汽相平均密度計(jì)算：Vm PMRT? ? 精餾段汽相平均密度： )( 68 ??? ???? Vmmvm Mp? 3mkg 提餾段汽相平均密度： )( ??? ???? RT Mp Vmmvm? 3mkg 2) 液相平均密度計(jì)算： 1 iLiw???? 塔頂： /A kg m? ? ， ?B? 3mkg ? ? ? ? 91 ????? ????? BAAA AAA MxMx Mxw 得： 11m, ?????BBAALD ww ??? 3mkg 進(jìn)料板： ?A? 3mkg ， , ?B? 3mkg ? ? ? ? 44 ????? ????? BAAA AAA MxMx Mxw 得： 11m, ?????BBAALF ww ??? 3mkg 塔釜： 3710 /A kg m? ? ， ?B? 3mkg ， 0 . 0 0 2 8 4 6 0 . 0 0 7 1( 1 ) 0 . 0 0 2 8 4 6 0 . 9 9 7 2 1 8AAAA A A BxMw x M x M ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 00 ????? ????? BAAA AAA MxMx Mxw 得： 710 11m, ?????BBAALW ww ??? 3mkg 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 26 精餾段液相平均密度： 2 ???L? 3mkg 提餾段液相平均密度： 2 ???L? 3mkg 表 3 . 液相平均密度的計(jì)算 液體平均表面張力計(jì)算 塔頂 A? /A kg m? ? 塔釜 A? 3710 /kg m B? ?B?3mkg B? 3mkg Aw Aw LDm? 3mkg mLW? 進(jìn)料板 A? 3mkg 精餾段液相平均密度 Lm? 3mkg B? 3mkg Aw 3mkg 提餾段液相平均密度 39。Lm? 3mkg LDm? 3mkg 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 27 液體平均表面張力按下式計(jì)算：Lm i ix???? 塔頂： Ct ?? ，由《化工原理》（第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁）附錄二十 ?A? mmN ， ?B? mmN 得： ? ? ? ? 11 ????????? BAL D m xx ??? mmN 進(jìn)料板： CtF ?? ，查手冊(cè)： ?A? mmN ， ?B? mmN 得： ? ? ? ? 4 4 ????????? BFAFL F m xx ??? mmN 塔釜： CtW ?? ，查附錄： ?A? mmN ， ?B? mmN 得： ? ? ? ? 0 0 ????????? BWAWL W m xx ??? mmN 精餾段液體表面平均張力： m ????? L F mL D mL ??? mmN 提餾段液體表面平均張力： m ?????? L F mL W mL ??? mmN 表 4 液體平均表面張力計(jì)算 塔頂 1t C? 塔釜 wt C? A? mmN A? mmN B? mmN B? mmN LDm? mmN Lwm? mmN 進(jìn)料板 Ft C? 精餾段液體表面平均張力 Lm? mmN A? mmN B? mmN 提餾段液體表面平均張力 39。Lm? mmN LFm? mmN 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 28 ： 液體平均黏度按下式計(jì)算： lg lgLm i ix??? ? 塔頂： Ct ?? ，查由《化工原理》（第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁）附錄十二 sPaA ?? ? sPaB ?? ? ，sm P a5 1 2 2 ??????? ）（，? 得： ? ? sm P aiixL Dm ?????? ?? ?? 進(jìn)料板： CtF ?? ，查附錄： sPaA ?? ? ， sPaB ?? ? 得： ? ? sm P aiixL F m ?????? ?? ?? 塔釜： CtW ?? ，查附錄： sPaA ?? ? ， sPaB ?? ? 得： ? ? sm P aiixL W m ?????? ?? ?? 精餾段液體平均黏度： sPaLm ???? ? 提餾段液體平均黏度： sPaLm ????? ? 塔頂 1t C? 塔釜 wt C? A? sPa? A? sPa? B? sPa? B? sPa? LDm? smPa? Lwm? smPa? 進(jìn)料板 Ft C? 精餾段液體平均黏度 Lm? sPa? A? sPa? B? sPa? 提餾段液體平均黏度 39。Lm? sPa? LFm? smPa? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 29 表 5 液體平均黏度計(jì)算 ： 精餾段汽相體積流率： , ?????? VmVmvnvn Mqq ? sm3 液相體積流率： 3, 00 00 ???????? lmVmlnvn Mqq ? sm3 提餾段汽相體積流率： , ?????? ???? VmVmvnvn Mqq ? sm3 液相體積流率： 3, 00 00 ???????? ???? LmLmLnLn Mqq ? sm3 表 6 氣液相體積流率計(jì)算 vnq, sm3 vnq,? sm3 lnq, ?? sm3 Lnq,? ?? sm3 A. 塔徑的確定 塔徑的確定，需求m ax Lm VmVmC ??? ???， C 由下式計(jì)算： 20 ()20LCC?? 20C 由 Smith 圖查取。 取板間距 ? ，板上液層高度 ? ，則 h m? ? ? ? （ 1） 精餾段塔徑的確定：圖的橫坐標(biāo)為 21321, ??????????????????VLVnLnqq ?? 查 smith 圖， 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 30 得 20 ? C? smu a x ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： smu ??? 則精餾塔塔徑 muqD vn , ????? ?? （ 2） 提餾段塔徑的確定： 圖的橫坐標(biāo)為： 0200 21321, ?????????????????? ????VLVnLnqq ?? 查 smith 圖，得 ?C ) ( 21 ????C smu a x ???? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 smu ???? 則 提餾 塔塔徑 muqD nv ?????? ?? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 31 （ 3） 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后 ， mD ? 塔截面積： 222 44 mDA T ???? ?? 精餾段實(shí)際空塔氣速為： smAqu Tvn , ??? 提餾段實(shí)際空塔氣速為： smAqu Tvn , ????? 第七章 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效高度的計(jì)算： ? ? ? ? mNZ ????? 精精 提餾段有效高度的計(jì)算： ? ? ? ? mNZ ????? 提提 每隔 5 層塔板開一人孔，人孔高度為 ，人孔數(shù)： 61/532N p ?? 塔頂間距： ,)H~( T1 ? 取 0 .5 9 5 m0 .3 51 .7H 1 ??? 塔底空間高度： 2mH2 ? ，進(jìn)料板處板間距： ? 塔高： ? ? Hn H H H H HnH1nnNH FFBD21ppTFp ??????? ? ? 4001202110002021600600335011320 ?????????? ? 第八章 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 因塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管 lw 單溢流： ? ?~ ? D，取 0 .9 6 m1 .60 .6lw ??? hw 因?yàn)?owwl hhh ?? 選用平直堰，堰上液層高度 how可用 Francis 計(jì)算， 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 32 即 3/2)( hhow llEh ? 精餾段： /hm 5 . 43 6 0 00 . 0 0 1 5L 31 ??? 液體收縮系數(shù)計(jì)算圖 ??w hlL， ??Dlw 查上圖得， E=, 則 2/ 3ow ?????????? 取板上清夜層高度 h2=, 0 .0 4 m0 .0 1 0 60 .0 5h w ?? 提餾段 / 3???wl 查得 E=，則 ? ? )(h 32OW ???? 取板上清夜層高度 ,hL ? 故 0 . 0 3 1 1 m0 . 0 1 8 90 . 0 5h W ?? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 33 降液管高度和截面積 因?yàn)? ? ，查下圖（弓形降液管參數(shù)圖）得： TAA ? , ? 所以 ???fA ， . ???dw 弓形降液管參數(shù)圖 依下式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間： 3600 3 ~ 5fthAHL? ?? 精餾段： ?????? 提餾段： ?????? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 34 故降液管設(shè)計(jì)合理。 降液管底隙高度 降液管底隙高度依下式計(jì)算：?? 00 3600 ulLh wh 取 39。0 /ms? ? ， 則 精餾段： mho ???? ，即 0 20h mm? 提餾段： mho ????? ，即 0 20h mm? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 塔板的分塊 因?yàn)?D=900mm,故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為 3 塊。 表 8 塔板分塊數(shù) 塔徑 /mm 800~1200 1400~1600 1800~2021 2200~2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 邊緣區(qū)寬度確定 溢流堰前的安定區(qū)寬度： WS= 邊緣區(qū)寬度： WC= 開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積按下式計(jì)算： )s i n180(2 1222 rxrxrxAa ???? ? 其中 ? ? ? ? ???????sd WWDx mWDr c ???