【正文】 )6.%TLE??? ???C 求解實際塔板數(shù) 取 N=?? 第六章塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 精餾塔塔徑的計算A. 查得有關(guān)乙醇與水的安托因方程：乙醇： (/)(/)(/)348sBPkaATKCTK?????得: []0(/)348A水： (/ (/)(/)203skaTT??????得：[]0(/)2031KBP?將 代入 進行試差，求塔頂、進料板、及塔釜的壓力和,A0ABxP??溫度：1) 塔頂： ， Ct??2) 進料板位置： ?FN 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計24精餾段實際板層數(shù)： %??精N每層塔板壓降： ??進料板壓力： ??進料板： ， 試差得kp8. 430FAxCtF??3) 提餾段實際板層數(shù)： N??提 （ ） /6.%=.75塔釜壓力： .???WP塔釜： ， CtW?求得精餾段及提餾段的平均壓力及溫度：精餾段： ttFm??????提餾段： CttWFm ? ? 平均摩爾質(zhì)量的計算： 塔頂： ., ??DVMkmolg 6502, ??L進料板： .59..VF kl 804217406243???L mog塔釜： 7...0, ??WVMkl 9,L精餾段平均摩爾質(zhì)量： , ???DVFVMkmolg 79..8.,??LFL l 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計25提餾段平均摩爾質(zhì)量： , ?????WVFVMkmolg 39。 ?????..4.,WL l表 2 塔頂 L650精餾段平均摩爾質(zhì)量39。進料板 LM02m提餾段平均摩爾質(zhì)量39。塔釜 L0 平均密度的計算：1) 汽相平均密度計算： VmPMRT?? 精餾段汽相平均密度： )(????Vmvp3mkg提餾段汽相平均密度： )(?????RTMpVmvm? 3mkg2) 液相平均密度計算： 1iLw? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計26塔頂： ，???B?3mkg ???????????AMxxw 得： ., ??BALD?3kg進料板： ，,?3mk?????????????BAAMxxw得： , BALFw?kg塔釜： ， ， 3710/Akg??8.?3mkg ().????????????BAAxx 得： , ???BALWw?3mkg精餾段液相平均密度： 3提餾段液相平均密度： ??kgA??A?3710/kgm塔頂B983k塔釜 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計27表 3 . 液相平均密度的計算 液體平均表面張力計算液體平均表面張力按下式計算： Lmix???塔頂： ，由《化工原理》 （第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁）Ct??附錄二十 ，57A?得： ???? ????????ALDmx? mN進料板： ，查手冊： ，CtF??? 得： ?????塔釜： ，查附錄： ，tW?.105?A?N.?BmN 得： ????.. ???????BWALmx精餾段液體表面平均張力： Aw ?675kgmLW?精餾段液相平均密度進料板LDm?28提餾段液相平均密度39。Lm? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計28提餾段液體表面平均張力： ??????LFmWL?mN表 4 液體平均表面張力計算 液體平均黏度計算： 液體平均黏度按下式計算： lglgLmiix???塔頂： ，查由《化工原理》 （第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，王志魁）Ct??附錄十二 ，sPaA?0?sPaB?..DL ?????）（， 得： ??smPaixLm ??????進料板： ，查附錄： ，CtF??2.? 得： ??ixLm ????1tC???57mNA?塔頂 LDm924塔釜 Lwm07FtC??16N精餾段液體表面平均張力?進料板 LFm4提餾段液體表面平均張力39。 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計29塔釜： ，查附錄： ，CtW?????sPaB??? 得： ??mixLm????.? 精餾段液體平均黏度： sLm? 提餾段液體平均黏度： Pa??? 01..0表 5 液體平均黏度計算 氣液相體積流率計算： 精餾段汽相體積流率： , ????VmvnvMq?sm3液相體積流率： 3, ??llnvq提餾段汽相體積流率： ., ??????Vmvnvq?sm3液相體積流率： 3, ????LnLMq1tC???sPa?0A?sPa?0B3. B.塔頂 LDms?96塔釜 Lwms?29FtC??sPa?30精餾段液體平均黏度?sPa?.進料板 LFms?1提餾段液體平均黏度39。Lms?1. 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計30表 6 氣液相體積流率計算vnq, ,?, 1079.??L,?105??3A. 塔徑的確定 塔徑的確定，需求 ，C 由下式計算：maxLmV???? ()LC??由 Smith 圖查取。20C取板間距 ，板上液層高度 ，????（1） 精餾段塔徑的確定：圖的橫坐標為 , ?????????????VLnq?查 smith 圖，得 ? ?? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計31取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： ??則精餾塔塔徑 , ????（2） 提餾段塔徑的確定：圖的橫坐標為： 1, ???????????????VLnq?查 smith 圖，得 )(.???Csmu21.. ???取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 ???則提餾塔塔徑 ?????（3） 按標準塔徑圓整后， m6塔截面積： 22201..4AT精餾段實際空塔氣速為： sAquTvn984..,??提餾段實際空塔氣速為： ,? 第七章 精餾塔有效高度的計算精餾段有效高度的計算： ?????????精精提餾段有效高度的計算： 7提提每隔 5 層塔板開一人孔，人孔高度為 ，人孔數(shù)： 塔頂間61/2Np距： 取 塔底空間高度： ，進料,)H~(1T???H? 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計32板處板間距： ?塔高： ?? Hn Hn1nN FBD21pTp ?? 40120603532 ?? .0? 第八章 塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管 lw單溢流： D，取 hw??~6???因為 owlh?選用平直堰，堰上液層高度 how可用 Francis 計算， 即 3/2)(?精餾段： /hm ??液體收縮系數(shù)計算圖 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計33 ，?.?Dlw查上圖得，E=, 則 2/3ow?????????取板上清夜層高度 h2=, . 提餾段 /. 3??wl 查得 E=，則 ??)( 32OW???取板上清夜層高度 故 .5,hL 95 降液管 降液管高度和截面積因為 ，查下圖（弓形降液管參數(shù)圖）得： , ? ??所以 ，2m106..25.??fA ??dw 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計34弓形降液管參數(shù)圖依下式驗算液體在降液管中的停留時間： 360~5fthAHL???精餾段： ..0136?????提餾段： 2945故降液管設(shè)計合理。 降液管底隙高度降液管底隙高度依下式計算： ??0036ulLhwh 菏澤學(xué)院化工原理課程設(shè)計35取 ，39。??則 精餾段： ，即mho ??02hm? 提餾段： ，即69415?故降液管底隙高度設(shè)計合理。 塔板布置 塔板的分塊因為 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 1800~2022 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：W S= 邊緣區(qū)寬度：W C= 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積按下式計算： )sin180(212rxxrAa ????其中 ????76..????故 21222 ???