年產(chǎn)5萬噸芳烴抽提車間苯、甲苯塔的工藝設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　年產(chǎn)5萬噸芳烴抽提車間苯、甲苯塔的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 化

2、學(xué)工程與工藝 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b>

3、</p><p>　　精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工﹑煉油﹑石油化工等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)的題目是苯-甲苯-二甲苯溶液這一三元物系板式精餾塔的設(shè)計(jì)。根據(jù)給出的原料性質(zhì)及組成、產(chǎn)品性質(zhì)及組成，對精餾塔進(jìn)行設(shè)計(jì)和物料衡算。通過設(shè)計(jì)核算及試差等計(jì)算初步確定精餾塔的進(jìn)料、塔頂、塔底操作條件及物料組成。同時(shí)對精餾塔的基本結(jié)構(gòu)包括塔的主要尺寸進(jìn)行了計(jì)算和選型，對塔頂冷凝器、塔底再沸器、相關(guān)組件進(jìn)行了

4、計(jì)算</p><p>　　關(guān)鍵詞：板式塔；苯--甲苯；工藝計(jì)算；</p><p>　　Aromatics extraction plant with an annual output 50,000 tons of benzene, toluene tower process design</p><p><b>　　Abstract</b>&l

5、t;/p><p>　　Distillation separation is the most commonly used liquid mixture of a unit operation in chemical, petrochemical and other industries refining, widely applied.This design is the subject of benzene - t

6、oluene - xylene ternary system -a type of distillation process of design.According to the composed material properties , product properties and composition,I design and material for the column calculation.Through the acc

7、ountingcalculation and other calculations try to determine the operating conditi</p><p>　　Keyword:Series-platetower; Benzene-methylbenzene; Distillation process； </p><p><b>　　目錄</b>

8、</p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　第1章 綜述2</b></p><p>　　1.1 塔設(shè)備的要求及分類2</p><p>　　1.2 產(chǎn)品性質(zhì)及用途2</p><p>　　1.2.1 苯的性質(zhì)及用途2</p>

9、;<p>　　1.2.2 甲苯的性質(zhì)3</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定4</p><p>　　2.1 操作條件的確定4</p><p>　　2.1.1 操作壓力4</p><p>　　2.1.2 進(jìn)料狀態(tài)4</p><p>　　2.1.3 加熱方式4</p>

10、<p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)方案的原則4</p><p>　　2.2.1 滿足工藝和操作的要求4</p><p>　　2.2.2 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求5</p><p>　　2.2.3 保證安全生產(chǎn)5</p><p>　　2.2.4 環(huán)境保護(hù)5</p><p>　　第3章 苯塔計(jì)算6&

11、lt;/p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)方案的確定6</p><p>　　3.2 精餾塔的物料衡算6</p><p>　　3.2.1 原料液級(jí)塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率6</p><p>　　3.2.2 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量6</p><p>　　3.2.3 物料衡算6</p>

12、<p>　　3.3 塔板數(shù)的確定6</p><p>　　3.3.1 理論板數(shù)的求取6</p><p>　　3.3.2 實(shí)際板數(shù)的求取9</p><p>　　3.4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算9</p><p>　　3.5 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算13</p><p>　　

13、3.5.1 求取泛點(diǎn)氣速13</p><p>　　3.5.2 塔徑計(jì)算14</p><p>　　3.5.3 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　3.6 塔的流體力學(xué)校核17</p><p>　　3.6.1 板壓降17</p><p>　　3.6.2 霧沫夾帶量驗(yàn)算19</p&g

14、t;<p>　　3.6.3 塔板嚴(yán)重泄漏的校核19</p><p>　　3.6.4 液泛20</p><p>　　3.6.5 塔板負(fù)荷性能圖20</p><p>　　3.7 苯塔設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表25</p><p>　　3.8 換熱器計(jì)算26</p><p>　　3.8.1 冷凝器2

15、6</p><p>　　3.8.2 再沸器26</p><p>　　第4章 甲苯塔的設(shè)計(jì)28</p><p>　　4.1 精餾塔的物料衡算28</p><p>　　4.1.1 甲苯、二甲苯物料衡算28</p><p>　　4.1.2 物料衡算28</p><p>　　4.2

16、 塔頂、塔釜工藝參數(shù)：28</p><p>　　4.3 確定適宜回流比和理論板數(shù)32</p><p>　　4.3.1 適宜回流比的確定32</p><p>　　4.3.2 求理論板及實(shí)際塔板層數(shù)（采用捷算法）：33</p><p>　　4.3.3 確定進(jìn)料板位置33</p><p>　　4.4 塔板

17、計(jì)算及板間距計(jì)算:34</p><p>　　4.4.1 精餾塔有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算34</p><p>　　4.4.2 塔徑及板間距計(jì)算：35</p><p>　　4.5 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算36</p><p>　　4.5.1 堰長、堰高及堰上液層高：36</p><p>　　4.5.2 降

18、液管寬度及截面積：37</p><p>　　4.5.3 塔板布置37</p><p>　　4.6 對塔板進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算及負(fù)荷性能圖核算38</p><p>　　4.6.1 塔板的流體力學(xué)計(jì)算38</p><p>　　4.6.2 塔板嚴(yán)重泄漏的校核39</p><p>　　4.6.3 塔板負(fù)荷性能圖

19、40</p><p>　　4.7 甲苯塔設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表45</p><p>　　4.8 換熱器計(jì)算46</p><p>　　4.8.1 冷凝器46</p><p>　　4.8.2 再沸器46</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)47</b></p><p&g

20、t;<b>　　參考文獻(xiàn)48</b></p><p><b>　　致謝：49</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　石油是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的主要物質(zhì)，產(chǎn)品種類繁多，用途極廣。我國的有機(jī)化工原料工業(yè)起步較晚，全國解放前除有少量煉焦苯和發(fā)酵酒精外，大量有機(jī)原料依靠進(jìn)口

21、。在解放初期的有機(jī)化工原料工業(yè)，只能在煤炭和農(nóng)副產(chǎn)品基礎(chǔ)上起步，隨著新油田的相繼開發(fā)和新煉油廠的陸續(xù)建設(shè)及天然氣資源的利用，有機(jī)化學(xué)工業(yè)也取得了長足進(jìn)展。</p><p>　　以石油為原料生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品發(fā)展非常迅速,以石油為原料可以得到三烯、一炔、一萘及其他化工基礎(chǔ)有機(jī)原料，進(jìn)而制得醛、酮、酸、酐等基本有機(jī)產(chǎn)品和原料，再制得合成纖維、合成塑料、合成橡膠、合成洗滌劑、涂料、炸藥、農(nóng)藥、染料、化學(xué)肥料等重要的化工產(chǎn)

22、品。</p><p>　　目前，全世界每年生產(chǎn)的石油雖然僅有5%左右用于化學(xué)工業(yè)，但石油化工的總產(chǎn)值卻占化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值的60%左右，某些國家甚至達(dá)到80%，由此可見，石油在化工領(lǐng)域中占有重要的地位。</p><p>　　蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作?；どa(chǎn)中所處理的原料中間產(chǎn)物和粗產(chǎn)品等幾乎都是由若干組分組成的混合物，可以利用精餾方法得到分離的，其基本原理是利用被分離的各組分具有不

23、同的揮發(fā)度，即各組分在同一壓力下具有不同的沸點(diǎn)將其分離的。其實(shí)質(zhì)是不平衡的汽液兩相在塔盤上多次逆向接觸，多次進(jìn)行部分汽化和部分冷凝，傳質(zhì)、傳熱，使氣相中輕組分濃度不斷提高，液相中重組分濃度不斷提高，從而使混合物得到分離。</p><p><b>　　第1章 綜述</b></p><p>　　1.1 塔設(shè)備的要求及分類</p><p>　　塔設(shè)

24、備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔和填料塔。板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進(jìn)行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級(jí)接觸逆流操作過程。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進(jìn)行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過程。</p><p>　　工業(yè)上對

25、塔設(shè)備的主要要求是：（1）生產(chǎn)能力大；（2）傳熱、傳質(zhì)效率高；（3）氣流的摩擦阻力小；（4）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；（5）結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。</p><p>　　板式塔大致可分為兩類：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。

26、工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。</p><p>　　1.2 產(chǎn)品性質(zhì)及用途</p><p>　　1.2.1 苯的性質(zhì)及用途</p><p>　　苯是一種易燃、易揮發(fā)、有毒的無色透明液體，易燃帶有特殊芳香氣味的液體。苯是染料、塑料、合成樹脂、合成纖維、藥物和農(nóng)藥等的重要原料，也可用作動(dòng)力燃料及涂料、橡膠、膠水等溶劑。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：見表1-1

27、</p><p>　　表1-1 純苯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2283-93）</p><p>　　1.2.2 甲苯的性質(zhì)</p><p>　　甲苯有強(qiáng)烈的芳香氣味，無色有折射力的易揮發(fā)液體,氣味似苯。甲苯可用氯化、硝化、磺化、氧化及還原等方法之前染料、醫(yī)藥、香料等中間體及炸藥、精糖。由于甲苯的結(jié)晶點(diǎn)很低，故可用作航空燃料及內(nèi)燃機(jī)燃料的添加劑。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：見表1-2<

28、;/p><p>　　表1-2 甲苯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2284-93）</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　2.1 操作條件的確定</p><p>　　確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。包括組分的分離順序、塔設(shè)備的型式、操作壓力、進(jìn)料熱狀態(tài)、塔頂蒸汽的冷凝方式等。</p

29、><p>　　2.1.1 操作壓力</p><p>　　蒸餾操作通?？稍诔?、加壓和減壓下進(jìn)行。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。例如，采用減壓操作有利于分離相對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時(shí)還需要使用抽真空的設(shè)備。對于沸點(diǎn)低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進(jìn)行蒸餾。當(dāng)物性無特殊要求時(shí)，一般是在稍高于大氣壓

30、下操作。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰ΑＳ袝r(shí)應(yīng)用加壓蒸餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時(shí)的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少蒸餾的能量消耗。</p><p>　　2.1.2 進(jìn)料狀態(tài) </p><p>　　進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才

31、送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。</p><p>　　2.1.3 加熱方式</p><p>　　蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中

32、易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。</p><p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)方案的原則</p><p>　　確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)：&l

33、t;/p><p>　　2.2.1 滿足工藝和操作的要求</p><p>　　所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。其次所定的設(shè)計(jì)方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。計(jì)算

34、傳熱面積和選取操作指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)，流量計(jì)等)及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。</p><p>　　2.2.2 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求</p><p>　　要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費(fèi)用。如前所述在蒸餾過程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約

35、很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)都有影響。同樣，回流比的大小對操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。</p><p>　　2.2.3 保證安全生產(chǎn)</p><p>　　苯類產(chǎn)品是易燃、易爆、有毒的無色透明液體，其蒸汽與空氣混合能形成爆炸性混合物，因此，應(yīng)特別注意防火，強(qiáng)化安全措施。</

36、p><p>　　（1）不準(zhǔn)有明火和火花，設(shè)備必須密封，以減少苯蒸汽揮發(fā)散發(fā)入容器中，設(shè)備的放散管應(yīng)通入大氣，其管口用細(xì)金屬網(wǎng)遮蔽，使貯槽或蒸餾設(shè)備中的苯類產(chǎn)品不致因散出蒸汽回火而引起燃燒，廠房應(yīng)設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)備，防止苯類蒸汽的聚集。</p><p>　　（2）所有金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定在幾個(gè)地點(diǎn)上接地，為防止液體自由下落而引起靜電荷的產(chǎn)生，將引入貯槽中所有管道均應(yīng)安裝到接近貯槽的底部，電動(dòng)機(jī)應(yīng)放在

37、單獨(dú)的廠房內(nèi)。</p><p>　?。?）應(yīng)設(shè)有泡沫滅火器和蒸汽滅火裝置，不能用水滅火。</p><p>　?。?）工人進(jìn)入貯槽或設(shè)備進(jìn)行清掃或修理前,油必須全部放空,所有管道均需切斷,設(shè)備應(yīng)用水蒸汽徹底清掃后才允許進(jìn)入并注意通風(fēng),檢修人員沒有動(dòng)火證嚴(yán)禁在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)動(dòng)火。</p><p>　?。?）進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域或生產(chǎn)無關(guān)人員，不得亂動(dòng)設(shè)備和計(jì)量儀表等。</p&

38、gt;<p>　?。?）及時(shí)清除設(shè)備管線泄漏情況，嚴(yán)防中毒著火、爆炸等事故的發(fā)生。</p><p>　?。?）泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑制成的乳液刷洗，洗液稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：

39、構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，抑制蒸發(fā)。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。</p><p>　　2.2.4 環(huán)境保護(hù)</p><p>　　認(rèn)真執(zhí)行環(huán)境保護(hù)方針、政策、堅(jiān)持污染防治設(shè)施與生產(chǎn)裝置同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)?，F(xiàn)將“三廢”治理措施分析述如下：</p><p>　?。?）廢水：各設(shè)備間接冷卻水回收用于煉焦車間熄焦用，工藝產(chǎn)品

40、分離水送往生化裝置進(jìn)行處理。設(shè)備沖洗水經(jīng)初步沉淀和油水分離后送入生化處理。</p><p>　　（2）廢氣：水凝氣體回收引入列管戶前燃燒，產(chǎn)品貯槽加水噴淋裝置和氮密封措施，防止揮發(fā)污染大氣環(huán)境。</p><p>　?。?）廢渣：生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的廢渣送往回收工段作為原料使用。</p><p>　　定期檢測個(gè)生產(chǎn)崗位苯，甲苯含量和生產(chǎn)過程水中各種污染含量，嚴(yán)防苯、甲苯超

41、標(biāo)現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p><b>　　第3章 苯塔計(jì)算</b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用連續(xù)精餾流程，飽和液體進(jìn)料。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔底出去的產(chǎn)物經(jīng)再沸器進(jìn)入甲苯塔，對甲苯進(jìn)行再分離。該物系屬于易分離物系，

42、最小回流比比較小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔釜采用飽和蒸汽間接加熱，塔底產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。</p><p>　　3.2 精餾塔的物料衡算</p><p>　　3.2.1 原料液級(jí)塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率</p><p>　　苯的摩爾質(zhì)量 （27.58%)</p><p>　　甲苯的摩爾質(zhì)量 (33.42%

43、）</p><p>　　二甲苯的摩爾質(zhì)量 （39%）</p><p>　　甲苯和二甲苯的摩爾質(zhì)量 </p><p>　　3.2.2 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p>　　3.2.3 物料衡算</p><p>　　原料處理量 </p><p>　　總

44、物料衡算 </p><p>　　苯物料衡算 </p><p>　　聯(lián)立解得 </p><p>　　3.3 塔板數(shù)的確定</p><p>　　3.3.1 理論板數(shù)的求取</p><p>　　(1)相對揮發(fā)度的求取</p><p>　　苯的沸點(diǎn)為8

45、0.1℃，甲苯額沸點(diǎn)為110.63℃，混合二甲苯的沸點(diǎn)為140.6℃</p><p>　　甲苯和二甲苯的混合混合沸點(diǎn)為126.81℃</p><p>　　當(dāng)溫度為80.1℃時(shí)</p><p><b>　　解得，</b></p><p>　　當(dāng)溫度為126.81℃時(shí)</p><p><b>

46、;　　解得，</b></p><p><b>　　則有</b></p><p>　　(2)最小回流比的求取</p><p>　　由于是飽和液體進(jìn)料，有q=1，q線為一垂直線，故，根據(jù)相平衡方程有</p><p><b>　　最小回流比為</b></p><p>　

47、　回流比為最小回流比的1.8倍，即</p><p>　　(3)精餾塔的氣、液相負(fù)荷</p><p><b>　　(4)操作線方程</b></p><p>　　精餾段操作線方程 </p><p>　　提餾段操作線方程 </p><p>　　兩操作線交點(diǎn)橫坐標(biāo)為 X=0.326<

48、/p><p>　　相平衡方程 為相對揮發(fā)度</p><p><b>　　逐板計(jì)算 </b></p><p>　　因?yàn)閄6<Xf 所以改用提溜段操作線方程計(jì)算</p><p>　　總理論板數(shù)為13（包括蒸餾釜），精餾段理論板數(shù)為5，第6塊板為進(jìn)料板。</p><p>　　

49、3.3.2 實(shí)際板數(shù)的求取</p><p>　　精餾塔實(shí)際塔板層數(shù) 取全塔效率為0.52</p><p>　　3.4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算</p><p>　　(1)操作壓力的計(jì)算</p><p>　　塔頂?shù)牟僮鲏毫?</p><p>　　每層塔板的壓降 </p><p

50、>　　進(jìn)料板壓力 </p><p>　　精餾段平均壓力 </p><p>　　(2)操作溫度的計(jì)算</p><p>　　依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過試差法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸汽有安托尼方程InPio=Ai- Antoine計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　塔頂溫度 </p&

51、gt;<p>　　進(jìn)料板溫度 </p><p>　　塔底溫度 </p><p>　　精餾段平均溫度 </p><p>　　提餾段平均溫度 </p><p>　　(3)平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p>&

52、lt;p>　　由理論板的計(jì)算過程可知，，</p><p>　　進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　由理論板的計(jì)算過程可知，，</p><p>　　塔底平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　由理論板的計(jì)算過程可知，，</p><p>　　精餾段的平均摩爾質(zhì)量為 </p><p>

53、　　提餾段的平均摩爾質(zhì)量為 </p><p><b>　　(4)平均密度計(jì)算</b></p><p><b>　　氣相平均密度計(jì)算</b></p><p>　　由理想氣體狀態(tài)方程式計(jì)算，即</p><p><b>　　液相平均密度計(jì)算</b></p><p&

54、gt;　　液相平均密度計(jì)算依下式計(jì)算，即：</p><p>　　塔頂液相平均密度的計(jì)算。</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算。</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　塔底液相平均密度的計(jì)算。</p><p

55、>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　精餾段的平均密度為：</p><p>　　提餾段的平均密度為：</p><p>　　(5)液體平均表面張力的計(jì)算</p><p>　　液相平均表面張力依下式計(jì)算，即：</p><p>　　塔頂液相平均表面張力的計(jì)算。</p><p>

56、;　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算。</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　塔底液相平均表面張力的計(jì)算。</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　精餾段平均表面張力為：</p><p

57、>　　提餾段平均表面張力為：</p><p>　　(6)液體平均黏度計(jì)算</p><p>　　液相平均黏度依下式計(jì)算，即：</p><p>　　塔頂液相平均黏度的計(jì)算：</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算：</p><p>　　

58、由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　塔底液相平均黏度的計(jì)算：</p><p>　　由，查化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊得：</p><p>　　精餾段液相平均黏度為：</p><p>　　提餾段液相平均黏度為：</p><p>　　3.5 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>

59、;　　3.5.1 求取泛點(diǎn)氣速</p><p><b>　　(1)精餾段</b></p><p><b>　　預(yù)選?。?lt;/b></p><p>　　板間距 HT=400mm=0.4m</p><p>　　HL=60mm =0.06mm</p><p>　　HT-HL=

60、400-60=340mm=0.34m</p><p><b>　　， </b></p><p>　　精餾段的氣、液相體積流率為：</p><p>　　查篩板塔泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖課程設(shè)計(jì)圖5-1：</p><p><b>　　(2)提留段</b></p><p><b>　

61、　預(yù)選?。?lt;/b></p><p>　　板間距 HT=400mm=0.4m</p><p>　　HL=60mm =0.06mm</p><p>　　HT-HL=400-60=340mm=0.34m</p><p><b>　　，</b></p><p>　　提餾段的氣、液相體積流率

62、為</p><p><b>　　查史密斯關(guān)聯(lián)圖圖：</b></p><p><b>　　得 </b></p><p>　　3.5.2 塔徑計(jì)算</p><p><b>　　取安全系數(shù)為0.7</b></p><p><b>　?。?）精餾段&

63、lt;/b></p><p><b>　　則塔徑 </b></p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為：D=1.2m</p><p><b>　　空塔氣速：</b></p><p><b>　?。?）提餾段</b></p><p><b>　

64、　則塔徑</b></p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為：D=1.2m=1200mm</p><p><b>　　塔橫截面積</b></p><p><b>　　空塔氣速：</b></p><p>　　3.5.3 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><

65、b>　?。?）板結(jié)構(gòu)尺寸</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p><b>　?、傺唛L</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　?、谘吒?lt;/b></p><

66、;p>　　查液流收縮系數(shù)圖得課設(shè)圖5-5： 近似E=1</p><p><b>　　對常壓塔，，所以取</b></p><p><b>　　則堰高 </b></p><p>　?、劢狄汗芟卵氐剿彘g距離</p><p><b>　　所以取 </b></p>

67、<p><b>　?、芙狄汗軝M截面積</b></p><p>　　由，查弓形降液管參數(shù)圖得：</p><p><b>　　即:</b></p><p>　　依據(jù)公式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即</p><p><b>　　故降液管設(shè)計(jì)合理。</b></p&g

68、t;<p><b>　　⑤塔板板面的布置</b></p><p><b>　　a. 安定寬度</b></p><p>　　當(dāng)D〈1.5m時(shí) ，取</p><p><b>　　b.邊緣區(qū)寬度</b></p><p>　　小塔在30~50mm，取，根據(jù)，</p&

69、gt;<p>　　根據(jù)弓形降液管高度查得</p><p>　　由于選用的塔徑不大，因此，設(shè)計(jì)為單溢流塔板。</p><p>　　c.對于單溢流塔板,鼓泡區(qū)面積</p><p><b>　?、藓Y孔數(shù)目與排列</b></p><p>　　規(guī)定塔板上篩孔為正三角形排列</p><p>&l

70、t;b>　　選用 取孔徑</b></p><p><b>　　孔間距</b></p><p><b>　　開孔率：</b></p><p><b>　　開孔數(shù)：</b></p><p>　　氣閥通過閥孔的氣速為</p><p><

71、b>　　提留段</b></p><p><b>　?、傺唛L</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　②堰高</b></p><p>　　查液流收縮系數(shù)圖課設(shè)5-5 近似得：E=1</p><p>

72、<b>　　對常壓塔，，所以取</b></p><p><b>　　則堰高 </b></p><p>　?、劢狄汗芟卵氐剿彘g距離</p><p><b>　　所以取 </b></p><p><b>　?、芙狄汗軝M截面積</b></p>&

73、lt;p>　　由，查弓形降液管參數(shù)圖得：</p><p><b>　　即:</b></p><p>　　依據(jù)公式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即</p><p><b>　?、菟灏迕娴牟贾?lt;/b></p><p><b>　　a. 安定寬度</b></p>

74、<p>　　當(dāng)D〈1.5m時(shí) ，取</p><p><b>　　b.邊緣區(qū)寬度</b></p><p>　　大塔在50~75mm，取，根據(jù)，</p><p>　　根據(jù)弓形降液管高度查得</p><p>　　由于選用的塔徑不大，因此，設(shè)計(jì)為單溢流塔板。</p><p><b>

75、　　c.鼓泡區(qū)面積</b></p><p><b>　?、藓Y孔數(shù)目與排列</b></p><p>　　規(guī)定塔板上篩孔為正三角形排列</p><p><b>　　取孔徑</b></p><p><b>　　孔間距</b></p><p><

76、;b>　　開孔率：</b></p><p><b>　　開孔數(shù)：</b></p><p>　　氣體通過閥孔的氣速為</p><p>　　(2)精餾塔有效高度的計(jì)算</p><p><b>　　精餾段有效高度為：</b></p><p><b>　　

77、提餾段有效高度為：</b></p><p>　　在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為0.8m，故精餾塔的有效高度為：</p><p>　　3.6 塔的流體力學(xué)校核</p><p>　　3.6.1 板壓降</p><p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>

78、　　①干板壓降</b></p><p>　　由，查課程設(shè)計(jì)圖5-10 得 </p><p>　　②氣體通過液層的阻力計(jì)算。氣體通過液層的阻力由下式計(jì)算，即</p><p>　　查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得。</p><p><b>　　故。</b></p><p>　　③液體表面張力的阻力計(jì)算

79、。</p><p>　　液體表面張力所產(chǎn)生的阻力由公式計(jì)算，即：</p><p>　　氣體通過每層塔板的液柱高度按下式計(jì)算：</p><p>　　氣體通過每層塔板的壓降為：</p><p><b>　?。ㄔO(shè)計(jì)允許值）</b></p><p><b>　　核對通過</b><

80、;/p><p><b>　　(2)提餾段</b></p><p><b>　?、俑砂鍓航?lt;/b></p><p>　　由，查課程設(shè)計(jì)圖5-10 得 </p><p>　　②氣體通過液層的阻力計(jì)算。氣體通過液層的阻力由下式計(jì)算，即</p><p>　　查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖得。<

81、/p><p><b>　　故。</b></p><p>　?、垡后w表面張力的阻力計(jì)算。</p><p>　　液體表面張力所產(chǎn)生的阻力由公式計(jì)算，即：：</p><p>　　氣體通過每層塔板的液柱高度按下式計(jì)算：</p><p>　　氣體通過每層塔板的壓降為：</p><p>&

82、lt;b>　?。ㄔO(shè)計(jì)允許值）</b></p><p>　　3.6.2 霧沫夾帶量驗(yàn)算</p><p><b>　　（1）精餾段</b></p><p><b>　　校核通過</b></p><p><b>　?。?）提留段</b></p>&l

83、t;p><b>　　校核通過</b></p><p>　　3.6.3 塔板嚴(yán)重泄漏的校核</p><p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>　　實(shí)際孔速</b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)為</b></p&g

84、t;<p>　　校核通過，無明顯液漏</p><p><b>　?。?）提餾段</b></p><p><b>　　實(shí)際孔速</b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)為</b></p><p>　　校核通過，無明顯液漏</p><p>

85、<b>　　3.6.4 液泛</b></p><p>　　為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高應(yīng)服從下式所表示的關(guān)系，即：</p><p>　　苯—甲苯物系屬一般物系，取，則：</p><p><b>　　而 </b></p><p>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，按下式計(jì)算：</p>&

86、lt;p>　　，故本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。</p><p>　　3.6.5 塔板負(fù)荷性能圖</p><p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>　?、俾┮壕€</b></p><p><b>　　由</b></p><p>

87、<b>　　得：</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p><b>　　表1漏液線計(jì)算結(jié)果</b></p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線</p><p><b>　?、谝耗瓓A帶線</b></p>

88、<p>　　以為限，求關(guān)系如下：</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　整理得</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表2 液沫夾帶線計(jì)算結(jié)果</p><p>　　

89、由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線</p><p><b>　?、垡合嘭?fù)荷下限線</b></p><p>　　對于平直堰，取堰上液層高度=0.006作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線</p><p><b>　?、芤合嘭?fù)荷上限線</b></p&g

90、t;<p>　　以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限由下公式得</p><p><b>　　故</b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4。</p><p><b>　?、菀悍壕€</b></p><p><b>　　令</b><

91、/p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　聯(lián)立解得</b></p><p>　　忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得：</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入整理，得</p>

92、<p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表3 液泛線計(jì)算結(jié)果</p><p>　　由上表即可作出液泛線</p><p>　　根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如下圖：</p><p><b>　　精餾段負(fù)荷性能圖</b></p>&

93、lt;p>　　在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即作出操作線。由上圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得：</p><p>　　= 0.496 = 1.867</p><p>　　故操作彈性為：/=3.764</p><p><b>　?。?）提溜段</b></p>&

94、lt;p><b>　?、俾┮壕€</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表4 漏液線計(jì)算結(jié)果</p><

95、;p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線</p><p><b>　　②液沫夾帶線</b></p><p>　　以為限，求關(guān)系如下：</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　整理得</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任

96、取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p>　　表5 液沫夾帶線計(jì)算結(jié)果</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線</p><p><b>　?、垡合嘭?fù)荷下限線</b></p><p>　　對于平直堰，取堰上液層高度=0.006作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn):</p><p>　　據(jù)

97、此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線</p><p><b>　?、芤合嘭?fù)荷上限線</b></p><p>　　以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限</p><p><b>　　故</b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線</p><p>

98、<b>　?、菀悍壕€</b></p><p><b>　　令</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　聯(lián)立解得</b></p><p>　　忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得：</p><p

99、><b>　　式中</b></p><p>　　將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入整理，得</p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表</p><p><b>　　表6液泛線計(jì)算表</b></p><p>　　由上表即可作出液泛線</p><p>　　

100、根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如下圖：</p><p>　　提餾段篩板塔的負(fù)荷性能圖</p><p>　　在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即作出操作線。由上圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得：</p><p>　　= 0.512 = 1.985</p><p>　　故操

101、作彈性為：/=3.877</p><p>　　3.7 苯塔設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表</p><p>　　3.8 換熱器計(jì)算</p><p>　　3.8.1 冷凝器</p><p>　　塔頂溫度tD=82.1℃，塔頂出口溫度為℃ 冷凝水t1=20℃ t2=30℃ </p><p><b>　　則</b&g

102、t;</p><p>　　由tD=82.1℃ 查液體比汽化熱共線圖得</p><p>　　又氣體流量Vh=2516.4m3/h</p><p><b>　　塔頂被冷凝量 </b></p><p><b>　　冷凝的熱量 </b></p><p>　　取傳熱系數(shù)K=6

103、00W/m2k，</p><p><b>　　則傳熱面積</b></p><p>　　水的比熱容 </p><p><b>　　冷凝水流量</b></p><p>　　3.8.2 再沸器</p><p>　　塔底溫度tw=128.78℃ 用t1=160℃的蒸汽，釜液

104、出口溫度tw’=150℃ 出口蒸汽溫度為t2=131℃</p><p><b>　　則</b></p><p>　　由tw=128.78℃ 查液體比汽化熱共線圖得</p><p>　　又氣體流量Vh=2520m3/h 密度</p><p><b>　　則</b></p>&l

105、t;p>　　取傳熱系數(shù)K=600W/m2k，</p><p><b>　　則傳熱面積</b></p><p>　　水的比熱容 </p><p><b>　　加熱蒸汽的質(zhì)量流量</b></p><p>　　第4章 甲苯塔的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 精餾

106、塔的物料衡算</p><p>　　4.1.1 甲苯、二甲苯物料衡算 </p><p>　　甲苯的摩爾質(zhì)量 </p><p>　　二甲苯的摩爾質(zhì)量 </p><p>　　4.1.2 物料衡算</p><p>　　原料處理量 </p><p>　　總物料衡算 &

107、lt;/p><p>　　苯物料衡算 </p><p>　　聯(lián)立解得 </p><p>　　4.2 塔頂、塔釜工藝參數(shù)：</p><p>　　因甲苯塔操作屬于常壓操作，兩組分的物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)比較接近，所以該混合物為完全理想體系。</p><p><b>　　相平衡常數(shù)：<

108、;/b></p><p><b>　　Ki=</b></p><p>　　式中p—系統(tǒng)的壓力，mmHg</p><p>　　pi0組分的飽和蒸氣壓，mmHg</p><p>　　查常壓下兩組分的沸點(diǎn)，甲苯：TA=110.63℃； </p><p><b>　　二甲苯：TB=℃。&l

109、t;/b></p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p>　　InPi0=Ai-Antoine公式</p><p>　　表2-2甲苯和二甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)</p><p>　　由甲苯-二甲苯恒壓下T-X-Y相圖可知甲苯-二甲苯混合液可視為理想物系。</p><p><b&g

110、t;　　查資料得：</b></p><p><b>　　甲苯的安托尼方程：</b></p><p>　　二甲苯的安托尼方程：</p><p>　?。ㄆ渲蠵，105pa；T，K）</p><p>　　進(jìn)料壓力：P進(jìn)=107.4kpa</p><p>　　進(jìn)料壓力下泡點(diǎn)方程，露點(diǎn)方程：&l

111、t;/p><p>　　由甲苯-二甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)繪制 t-x-y</p><p>　　泡點(diǎn)方程及露點(diǎn)方程作出恒壓下進(jìn)料的T-X-Y相圖</p><p>　　當(dāng)T=399.3K即t=126.3oC時(shí)，xA=0.5，所以t=126.50C是原料的泡點(diǎn)溫度。</p><p>　　當(dāng)T=406.9K即t=133.9OC時(shí), yA=0.5，所以t=133.

112、9oC是原料的露點(diǎn)溫度。</p><p>　　氣液混合進(jìn)料時(shí)，進(jìn)料溫度在露點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)溫度之間，取tF=1300C即TF=403K</p><p>　　塔頂表壓3.5Kpa則塔頂實(shí)際壓力PD=104.8Kpa</p><p>　　作出塔頂定壓104.8Kpa下甲苯-二甲苯T-X-Y相圖：</p><p>　　當(dāng)塔頂組成xD=96%時(shí)，查圖得塔

113、頂溫度TD=385.6K，tD=112.7oC </p><p><b>　　精餾塔操作壓力：</b></p><p>　　所以PW=110Kpa</p><p>　　則塔釜壓力為110Kpa，作出在定壓110Kpa下甲苯-二甲苯T-X-Y相圖。</p><p>　　由相圖查得當(dāng)xW=1%時(shí)TW=419.9K，tW=14

114、6.75oC。</p><p>　　精餾段平均溫度 </p><p>　　提餾段平均溫度 </p><p>　　4.3 確定適宜回流比和理論板數(shù)</p><p>　　4.3.1 適宜回流比的確定</p><p>　?。?）當(dāng)q=1時(shí)，相當(dāng)于泡點(diǎn)進(jìn)料。tS=126.3oC，T=399.3K。</p&

115、gt;<p>　　將T=399.3K分別代入甲苯、二甲苯的安托尼方程，得甲苯，二甲苯的飽和蒸汽壓，進(jìn)而求得甲苯、二甲苯相對揮發(fā)度：</p><p><b>　　揮發(fā)度由公式求取</b></p><p>　?。?）當(dāng)q=0時(shí)即露點(diǎn)進(jìn)料，td=133.9oC，T=406.9。</p><p>　　將T=406.9K分別代入甲苯、二甲苯

116、安托尼方程，得此溫度下甲苯、二甲苯飽和蒸汽壓，進(jìn)而求得相對揮發(fā)度：</p><p><b>　　揮發(fā)度由公式求取</b></p><p>　　(3)最小回流比的求取</p><p>　　由于是飽和液體進(jìn)料，有q=1，q線為一垂直線，故，根據(jù)相平衡方程有</p><p><b>　　最小回流比為</b>

117、;</p><p>　　回流比為最小回流比的2倍，即</p><p>　　4.3.2 求理論板及實(shí)際塔板層數(shù)（采用捷算法）：</p><p><b>　　（1） </b></p><p><b>　　首先需要求出</b></p><p>　　在設(shè)定條件下，塔頂、塔底組分的相

118、對揮發(fā)度分別為</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　則Nmin=8.39</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　即N=12.12</b></p><p>　　求得N=12.12 取整則理論板層數(shù)為1

119、3塊</p><p>　?。?）取總板效率ET=0.5</p><p><b>　　則實(shí)際塔板數(shù)：</b></p><p>　　4.3.3 確定進(jìn)料板位置</p><p>　　在進(jìn)料狀態(tài)下相對揮發(fā)度 </p><p>　　則精餾段平均相對揮發(fā)度;</p><p>

120、;<b>　　則</b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)：則</b></p><p>　　取總板效率ET=0.5:；則可確定第12塊板為進(jìn)料板。</p><p>　　4.4 塔板計(jì)算及板間距計(jì)算:</p><p>　　4.4.1 精餾塔有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p&g

121、t;　?。?）精餾段及提餾段流量計(jì)算：</p><p><b>　　精餾段: </b></p><p>　　提餾段： </p><p>　　在精餾塔設(shè)定溫度范圍內(nèi)：</p><p>　　液相甲苯相對密度： 液相二甲苯相對密度：</p><p>　?。?）精餾段及提餾段體

122、積流量計(jì)算：</p><p><b>　?、倬s段：</b></p><p>　　塔頂液相相對密度： </p><p>　　塔頂液相相對分子量： </p><p><b>　　塔頂液相體積流量：</b></p><p><b>　　塔頂氣相組成

123、：</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　塔頂氣相體積流率：</b></p><p><b>　?、谔崃锒危?lt;/b></p><p><b>　　液相組成：</b></p><p>

124、<b>　　X=1%</b></p><p><b>　　塔底液相密度：</b></p><p>　　塔底液相相對分子量：</p><p><b>　　塔底液相體積流量：</b></p><p>　　塔底氣相組成： </p><p><

125、b>　　則：</b></p><p>　　4.4.2 塔徑及板間距計(jì)算： </p><p>　　①精餾段在塔頂設(shè)定工藝條件下：</p><p><b>　　甲苯表面張力：</b></p><p><b>　　二甲苯表面張力：</b></p><p>　　精

126、餾段平均溫度：121℃</p><p><b>　　設(shè)板間距</b></p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　由，式中C由求取</b></p><p><b>　　查圖得</b></p><p><

127、;b>　　混合物料表面張力：</b></p><p>　　取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為</p><p><b>　　塔徑：</b></p><p>　　塔徑圓整去取1.4m</p><p>　?、谔崃锒嗡郊鞍彘g距設(shè)計(jì)</p><p><b>　　提溜段操作條件下：

128、</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　查圖：</b></p><p><b>　　提餾段塔徑：</b></p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對塔徑進(jìn)行圓整：</p><p><b>　　得</b

129、></p><p><b>　　塔橫截面：</b></p><p>　　4.5 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.5.1 堰長、堰高及堰上液層高：</p><p>　　因塔徑D=1.4M，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各計(jì)算如下:</p><p>　　(1

130、)堰長 取 </p><p><b>　　(2)溢流高度</b></p><p><b>　　采用平直堰 </b></p><p><b>　?、倬s段：</b></p><p><b>　　近似取E=1則</b></p><

131、;p>　　取板上清液層高度 則</p><p><b>　?、谔崃锒危?</b></p><p>　　平直堰： </p><p>　　取 則</p><p>　　4.5.2 降液管寬度及截面積：</p>

132、<p>　　查圖化工原理課程設(shè)計(jì)5-7</p><p><b>　　精餾段：</b></p><p><b>　　提溜段：</b></p><p>　　因此降液管設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　4.5.3 塔板布置</p><p><b>　?。?）

133、精餾段</b></p><p><b>　　塔板布置：</b></p><p>　　①塔板的分塊。因，故塔板采用分塊式。查塔板塊數(shù)表得塔板分為4塊。</p><p><b>　　②邊緣區(qū)寬度確定：</b></p><p><b>　　取，</b></p>

134、<p>　?、坶_孔區(qū)面積計(jì)算。開孔區(qū)面積計(jì)算為：</p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　錯(cuò)誤！未找到引用源。 篩孔計(jì)算及其排列。由于苯和甲苯?jīng)]有腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：</p>

135、<p><b>　?、莺Y孔數(shù)目n為：</b></p><p>　　⑥開孔率為： </p><p>　　⑦氣體通過篩孔的氣速為：</p><p>　?。?）提溜段塔板布置：</p><p>　?、偎宓姆謮K。因，故塔板采用分塊式。查塔板塊數(shù)表得塔板分為4塊。</p>&l

136、t;p><b>　?、谶吘墔^(qū)寬度確定：</b></p><p><b>　　取，</b></p><p>　?、坶_孔區(qū)面積計(jì)算。開孔區(qū)面積計(jì)算為：</p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　故 </b></

137、p><p>　　錯(cuò)誤！未找到引用源。 篩孔計(jì)算及其排列。由于苯和甲苯?jīng)]有腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：</p><p><b>　?、莺Y孔數(shù)目n為：</b></p><p>　?、揲_孔率為： </p><p>　　⑦提餾段氣體通過孔的其實(shí)氣速為</p>&

138、lt;p>　　4.6 對塔板進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算及負(fù)荷性能圖核算</p><p>　　4.6.1 塔板的流體力學(xué)計(jì)算</p><p>　　（1）精餾段塔板壓降</p><p>　　①干板阻力計(jì)算。干板阻力由下式計(jì)算：</p><p>　　由，查篩板塔的汽液負(fù)荷因子曲線圖得</p><p><b>　　故