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1、3 篩板塔設(shè)計(jì)示例 【 設(shè)計(jì)任務(wù) 】 在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離苯 甲苯混合物。已知原料液的處理量為 4 000 kg/h, 組成為 0.41（苯的質(zhì)量分率， 下同），要求塔頂餾出液的組成為 0.96， 塔底釜液的組成為 0.01。 【 設(shè)計(jì)計(jì)算 】 （一）設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。對(duì)于二元 混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì) 中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱 至泡點(diǎn)后送人精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用 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。該物系屬易分離物系，最小回流比較小， 故操作回流比取最小回流比的 2倍。塔釜

2、采用 間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。 （二）精餾塔的物料衡算 1、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 2、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均 摩爾質(zhì)量 3、物料衡算 （三）塔板數(shù)的確定 1、理論板層數(shù) NT的求取 2、實(shí)際板層數(shù)的求取 （四）精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù) 的計(jì)算 以精餾段為例進(jìn)行計(jì)算。 1、操作壓力計(jì)算 2、操作溫度計(jì)算 依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法計(jì) 算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸 氣壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算過(guò)程略。 計(jì)算結(jié)果如下： 3、平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 4、平均密度計(jì)算 5、液體平均表面張力計(jì)算 6、液體平均粘度計(jì)算 （五）精餾塔的塔體工

3、藝尺寸計(jì)算 1、塔徑的計(jì)算 2、精餾塔有效高度的計(jì) （六）塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 1、溢流裝置計(jì)算 因塔徑 D=1.0 m，可選用單溢流弓形降液管， 采用凹形受液盤(pán)。各項(xiàng)計(jì)算如下： 2、塔板布置 （七）篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 1、塔板壓降 （ 1)干板阻力 hC計(jì)算 2、液面落差 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔 徑和液流量均不大，故可忽略液面落差 的影響。 3、液沫夾帶 4、漏液 5液泛 （八）塔板負(fù)荷性能圖 1、漏液線 2、液沫夾帶線 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 3、液相負(fù)荷下限線 4、液相負(fù)荷上限線 5、液泛線 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)，連接 OA， 即作出操作線。由圖可看出，該篩板的 操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。 由圖 5-20查得