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正戊烷正己烷连续精馏塔的设计关于正戊烷正己烷连续精馏塔的设计。
引言：精馏是一种常用的分离技术，通过将混合物加热至不同的沸点，然后将产生的气体冷凝回液体，实现对混合物的分离。
正戊烷和正己烷是两种常见的烷烃化合物，它们的分离对于工业生产和实验室研究具有重要意义。
本文将以正戊烷正己烷连续精馏塔的设计为主题，为读者详细介绍该塔的设计步骤和关键参数。
步骤一：确定物料的性质和要求在设计精馏塔之前，首先需要了解正戊烷和正己烷的物理性质和分离要求。
例如，了解它们的沸点、密度、相对挥发度等等。
这些信息对于后续的设计计算和操作有着重要的指导作用。
步骤二：选择合适的塔型精馏塔的选择对于分离效果和操作效率有着重要的影响。
根据正戊烷和正己烷的性质，我们可以选择塔型。
常见的塔型包括板塔和填料塔。
填料塔由填料组成，具有较大的表面积，适用于易氧化或易分解的物料。
板塔则由一系列水平放置的板组成，适用于精馏不稳定的物料。
步骤三：计算塔的理论板数塔的理论板数是指某一混合物在塔内完全分离所需的板数。
常见的计算方法有马斯森方程和法兰克方程。
马斯森方程适用于板塔，法兰克方程适用于填料塔。
根据实际情况，我们可以选择合适的计算方法。
步骤四：确定塔的操作压力塔的操作压力对分离效果和能耗有着重要的影响。
一般而言，较低的操作压力有利于提高分离效果，但会增加能耗。
根据实际情况，我们需要选取合适的操作压力。
步骤五：确定塔的进料位置和流量进料位置和流量对于分离效果和塔的稳定运行有着重要的影响。
塔的进料位置应该处于较低塔板，以充分利用整个塔的有效高度。
进料流量的确定可以通过实验测定或者计算得出。
步骤六：设计塔板或填料层根据塔的工艺参数和分离要求，我们可以设计塔板或填料层。
在塔板上通常设置有塔盘板和塔盖板，用于将物料分散和整流。
在填料塔中，填料的选择和排列形式对于分离效果有着重要的影响。
步骤七：确定冷凝器和冷却剂的参数冷凝器的设计对于精馏的成功与否至关重要。
课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院过控教研室目录前言 (5)1.概论1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2.流程简介................... 错误!未定义书签。
3.工艺计算 (7)3.1物料衡算 (8)3.2理论塔板数的计算 (9)3.2.1由正戊烷-正己烷的汽液平衡数据绘出x-y图， (9)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3平衡线 (10)3.2.4求最小回流比及操作回流比 (11)3.2.5求精馏塔的气、液相负荷 (11)3.2.6操作线方程 (12)3.2.7逐板法求理论板 (11)3.2.8实际板层数的求取 (13)4.塔的结构计算 (13)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (13)4.1.1平均温度t (13)m4.1.2平均摩尔质量 (14) (15)4.1.3平均压强pm4.1.4平均密度 (15)4.1.5液体的平均粘度 (17)4.1.6液相平均表面张力 (18)4.2塔高的计算 (18)4.2.1最大空塔气速和空塔气速 (18)4.2.2塔径 (19)4.2.3 塔径的圆整 (21) (21)4.2.4塔截面积AT4.2.5实际空塔气速u (21)4.3精馏塔有效高度的计算 (22)5.塔板主要工艺尺寸的计算 (22)5.1溢流装置计算 (22)5.1.1堰长lw (22)5.1.2溢流堰高度hw溢流堰高度计算公式 (22)5.1.3弓形降液管宽度Wd 及截面积Af (23)5.1.4降液管底隙高度h (24)5.2塔板布置筛板数目与排列 (24)5.2.1塔板的分块 (24)5.2.2边缘区宽度确定 (25)5.2.3开孔面积的计算 (25)5.2.筛孔计算及其排列............................. 错误!未定义书签。
6.筛板的流体力学验算 (24)6.1气相通过筛板塔板的压降...................... 错误!未定义书签。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计课程设计《化工原理课程设计》院系：机械工程学院专业班级：过控11-1班学号： 2011301911学生姓名：李阳指导教师：李雪斌2014年1月13日安徽理工大学课程设计（论文）任务书2013年12月16日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录第一章概述 (5)1.1 设计原理 (7)1.2 设计依据 (9)1.3 技术来源 (9)1.4 设计任务及要求 (9)第二章筛板精馏塔工艺设计 (10)2.1 正戊烷-正己烷加料方式 (10)2.2 正戊烷-正己烷进料状态 (10)2.3 正戊烷-正己烷冷凝方式 (10)2.4正戊烷-正己烷加热方式 (11)第三章筛板精馏塔设计 (12)3.1 设计技术参数 (12)3.1.1物料的摩尔组成 (14)3.1.2平均挥发度的计算 (14)3.1.3平均温度的计算 (15)3.1.4平均混合物的黏度的计算 (16)3.1.5平均表面张力的计算 (16)3.1.6操作压力的计算 (17)3.1.7密度的计算 (17)3.2 最小回流比及操作回流比的确定 (18)3.3 进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定 (19)3.3.1原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (19)3.3.2物料衡算 (19)3.3.3气液相体积流量衡算 (19)3.4 理论塔板层数确定 (20)3.5 全塔效率估算 (20)3.6 实际操作中的塔板的数目 (21)3.7 塔的尺寸设计 (22)3.7.1塔径设计 (23)3.7.2塔高设计 (25)3.8 溢流装置 (25)3.8.1堰长W l (25)3.8.2溢流堰高度h (25)W3.8.3弓形降液管的宽度和横截面积 (26)3.8.4降液管底隙高度 (26)3.9 塔板布置及浮阀数目与排列 (27)3.9.1塔板布置 (27)3.9.2浮阀数目与排列 (27)3.9.3浮阀数n与开孔率 (28)第四章塔板负荷性能图 (30)4.1 雾沫夹带线 (30)4.2 液泛线 (31)4.3 液相负荷上限 (32)4.4 漏液线 (32)4.5 液相负荷下限 (33)第五章筛板精馏塔管配设计 (34)5.1 接管—进料管 (34)5.2 法兰 (34)5.3 筒体与封头 (34)5.4 人孔 (35)第一章概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011～2012学年第一学期学生姓名： *** 专业班级： 09化工1班指导教师： *** 工作部门：化工与材料学院一、课程设计题目：乙醇和正丙醇物系分离系统的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力：25000吨/年（每年按300天生产日计算）原料状态：乙醇含量45%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量99%（wt%）；塔釜乙醇含量2%（wt%）操作压力：100kPa其它条件：塔板类型：浮阀塔板；塔顶采用全凝器；R=1.9Rmin2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选定（2）精馏塔的工艺计算（3）塔板和塔体的设计（4）水力学验算（5）塔顶全凝器的设计选型（6）塔釜再沸器的设计选型（7）进料泵的选取（8）绘制流程图（9）编写设计说明书（10）答辩年处理量25000吨乙醇-正丙醇连续精馏浮阀塔设计摘要本设计对年处理量为25000吨乙醇-正丙醇的浮阀连续精馏塔进行了设计。
通过查表得各组分物性数据后，再用试差法计算出特定组成的乙醇-正丙醇混合液的泡点温度、密度、表面张力以及粘度；用安托因方程求出相对挥发度；用最小回流比的方法求出精馏塔适宜操作回流比为3.306；通过逐板计算法用Excel快速计算出理论塔板数为18块，并进一步确定精馏塔的实际塔板数为36块；分别对此精馏塔的精馏段及提馏段的塔体工艺尺寸进行了设计，并对设计之后的浮阀板进行了流体力学的验算；绘制出塔板负荷性能图，从而得出精馏段的操作弹性为3.000，提馏段的操作弹性为2.969；并对输送各股物流的管径进行了设计,确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量,结果表明，本设计合理。
关键词：连续精馏浮阀精馏塔精馏塔设计乙醇正丙醇目录北京理工大学珠海学院课程设计任务书 (Ⅰ)摘要 (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2设计任务 (3)1.3设计方案说明 (3)1.3.1设计方案的确定 (3)1.3.2 塔体工艺尺寸的计算 (4)1.3.3 塔板工艺尺寸的计算 (4)1.3.4 简易工艺流程图 (5)2 精馏塔全塔物料衡算 (7)2.1物料衡算 (7)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的质量分数及摩尔分数换算 (7)2.1.2 全塔物料衡算 (7)3 精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)3.1操作温度计算 (9)3.2平均密度计算 (10)3.3混合液体平均表面张力计算 (13)3.4混合液体平均粘度计算 (14)3.5液体平均相对挥发度计算 (15)4 理论塔板数的计算 (17)4.1最小回流比及操作回流比 (17)4.2精馏塔的气液相负荷 (17)4.3操作线方程 (17)4.4逐板计算法求理论塔板层数 (18)4.5全塔效率和实际板层数 (19)5 塔径计算 (21)5.1精馏段、提馏段气液相体积流量计算 (21)5.2空塔气速的计算 (22)5.3溢流装置 (24)5.4塔板分布、浮阀数目与排列 (25)6 塔板流体力学计算 (27)6.1气相通过浮阀塔板的压降 (27)6.1.1精馏段浮阀塔板的流体力学验算 (27)6.1.2提馏段浮阀塔板的流体力学验算 (27)6.2淹塔（液泛） (28)6.2.1精馏段计算 (28)6.2.2提馏段计算 (29)6.3雾沫夹带 (29)6.3.1精馏段计算 (30)6.3.2提馏段计算 (30)6.4塔板负荷性能图 (31)6.4.1雾沫夹带线 (31)6.4.2液泛线 (32)6.4.3 液相负荷上限 (33)6.4.4漏液线 (33)6.4.5液相负荷下限线 (33)7 塔附件设计 (37)7.1精馏塔塔体工艺尺寸的确定 (37)7.1.1 筒体工艺尺寸的确定 (37)7.1.2 封头工艺尺寸的确定[11] (37)7.1.3 裙座工艺尺寸的确定 (37)7.1.4 塔体人孔工艺尺寸的确定 (37)7.2接管工艺尺寸的确定 (38)7.2.1进料管 (38)7.2.2回流管 (39)7.2.3塔底出料管 (39)7.2.4塔底蒸气出料管 (39)7.2.5塔底进气管 (40)8 塔总体高度的设计 (41)8.1塔的顶部空间高度 (41)8.2塔的底部空间高度 (41)8.3塔总体高度 (41)9 热量衡算 (42)9.1塔顶冷凝器的热量衡算 (42)9.1.1冷凝器的热负荷 (42)9.1.2冷凝器的选择 (43)9.2全塔热量衡算 (44)9.2.1比热容 (44)9.2.2塔顶上升气体及塔顶、进料、塔底馏出液的热量 (45)9.2.3再沸器的热负荷(全塔范围列衡算式) (46)9.2.4加热蒸气的用量 (46)9.2.5再沸器的选择 (46)9.2.6冷凝水消耗量 (47)结语 (48)参考文献 (49)符号说明 (50)附录 (52)附录1 浮阀孔排布图 (52)附录2工艺流程图 (52)后记 (53)致谢 (54)1 绪论1.1前言工业上，精馏是应用最为广泛的传质分离操作。
正戊烷－正己烷混合液板式精馏塔设计08(2)班 08233214 缪建芸[摘要]化工设计在化学工程项目建设的整个过程中，是一个极其重要的环节，是工程建设的灵魂。
化工设计是一门综合性很强的专业知识，同时又是一项政策性很强的工作，需要设计工作者拥有坚实的化学知识及化工常识。
本文设计了一个常压浮阀精馏塔，分离含正戊烷45％（以下皆为质量分数）的正戊烷—正己烷混合液，其中混合液进料量为12626kg/h，进料温度为35℃，要求获得99％的塔顶产品和小于2％的塔釜产品,再沸器用0.25Mpa(表压)的水蒸汽作为加热介质,塔顶全凝器采用20℃冷水为冷凝介质. 通过翻阅大量的资料进行物性数据处理、塔板计算、结构计算、流体力学计算、画负荷性能图以及计算接管壁厚对浮阀塔展开了全方面的设计。
[关键词]化工设计，常压浮阀塔，物性，塔板目录摘要 .................................................... 错误！未定义书签。
第一章概论 .. (4)1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位: (4)1.2 塔设备的分类及一般构造 (4)1.3 对塔设备的要求 (5)1.4 塔设备的发展及现状: (5)1.5 塔设备的用材 (5)1.6 板式塔的常用塔型及其选用 (5)1.6.1 泡罩塔 (5)1.6.2 筛板塔 (6)1.6.3 浮阀塔 (6)1.7 塔型选择一般原则 (7)1.7.1 与物性有关的因素 (7)1.7.2 与操作条件有关的因素 (8)1.7.3 其他因素 (8)1.8 板式塔的强化 (8)第二章塔板计算 (9)2.1 设计任务与条件 (9)2.2 设计计算 (10)2.2.1 设计方案的确定 (10)2.2.2 精馏塔的物料衡算 (10)2.2.3 塔板数的确定 (11)第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)3.1 操作压力 (14)3.2 操作温度 (14)3.3 平均摩尔质量.................................... 错误！未定义书签。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计首先，需要确定精馏塔的操作条件，包括塔顶压力、塔底压力、塔顶和塔底的温度。
这些操作条件会影响到精馏塔回流比的选择，以及塔板的数量和间距。
通常情况下，塔底压力较低，塔顶压力较高，以提高分离效果。
其次，需要确定塔板的数量和设计间距。
这取决于目标分离效果以及预期的操作能力。
一般来说，塔板数量越多，分离效果越好，但也会增加设备的成本和能耗。
对于正戊烷和正己烷的分离，根据传统经验可以通过10-20个塔板进行分离。
塔板的间距要根据理论计算确定，以确保在塔内有足够的时间和接触面积进行物质传质和传热。
在筛板的选择上，需要考虑板波形和孔板尺寸。
板波形对传质性能和液体分布有重要影响，通常采用反流式波形。
而孔板的尺寸要根据流体性质和操作能力进行选择，以保证液体和气体流动的平衡和稳定。
此外，还需要考虑进料位置、进料方式以及从塔中收集和提取产品的方式。
进料位置要选择在塔的适当位置，以便充分利用塔板的效果，避免产生过多的反应物和混合物。
进料方式可以采用液相进料或气相进料，具体取决于物料的性质和需求。
产品提取可以通过塔顶和塔底的收集装置进行，然后再进一步提炼和分离。
最后，还需要进行压力降的计算和优化，以确保塔内流体的流动和传质效果。
压力降过大会对设备的运行造成负面影响，需要根据实际情况选择适当的措施进行压力降的减少。
综上所述，设计分离正戊烷和正己烷的筛板精馏塔时，需要考虑塔的操作条件、塔板数量和间距、筛板的选择、进料和产品提取方式以及压力
降的计算和优化等因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出高效、稳定和经济的精馏塔。
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计学院:化学化工学院专业:化学工程与工艺学号:::2016年11月20日化工原理课程设计任务书一、设计题目正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量）80000 吨/年操作周期7200 小时/年进料组成40% （正戊烷质量分率）塔顶产品组成≥98.5% （正戊烷质量分率）塔底产品组成≥98% （正己烷质量分率）2.操作条件料液初温20℃操作压力塔顶4 kpa（表压）单板压降≦0.7kPa冷却水温度20℃饱和水蒸汽压力0.25Mpa(表压)3.设备型式筛板(浮阀)塔4.厂址珠海（压力：1atm ）三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件7.设计评述目录1 设计方案的确定 (1)1.1概述 (1)1.2设计方案确定原则 (1)1.3设计方案内容 (2)1.3.1 操作压力 (2)1.3.2 加热方式 (2)1.3.3 进料状态 (2)1.3.4 板式塔的常用塔型及其选用 (3)1.3.4 回流比 (4)1.3.5 热能利用 (4)2 精馏塔的工艺设计计算 (4)2.1设计任务和条件 (4)2.1.1 设计任务 (4)2.1.2 操作条件 (5)2.2工艺计算 (5)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (5)2.3塔板数的确定 (6)的确定 (6)2.3.1 理论层数NT2.3.2 最小回流比的计算 (6)2.4操作线方程 (7)2.4.1 图解法求理论板层数 (7)2.5实际板数的计算 (8)3 工艺条件及有关物性的计算 (9)3.1操作压力 (9)3.2操作温度 (9)3.3平均摩尔质量 (9)3.3.1 塔顶汽液混合物平均摩尔质 (9)3.3.2 进料板汽、液混合物平均摩尔质量 ................................ 9 3.3.3 塔底汽液混合物平均摩尔质量 .................................... 9 3.3.4 精馏段汽、液混合物平均摩尔质量 ............................... 10 3.3.5 提馏段汽、液混合物 ........................................... 10 3.4 平均密度 ......................................................... 10 3.4.1 气相平均密度 ................................................. 10 3.4.2 液相平均密度 ................................................. 10 3.5 液相平均表面张力 ................................................. 11 4 精馏塔工艺尺寸计算 .................................................. 13 4.1 塔径的计算 ....................................................... 13 4.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................. 15 4.3 溢流装置计算 ..................................................... 15 4.3.1 堰长 ......................................................... 15 4.3.2 溢流堰高度 ................................................... 15 4.3.3 弓形降液管的宽度d W 和横截面f A 的计算 ......................... 16 4.3.4 降液管底隙高度 ............................................... 17 4.3.5 塔板布置及筛孔数目的计算 ..................................... 17 4.3.6 边缘区宽度确定 ............................................... 17 4.3.7 开孔面积的计算 ............................................... 17 4.3.8 筛孔计算及其排列 ............................................. 18 5 筛板的流体力学验算 .................................................. 18 5.1 塔板压降 ......................................................... 18 5.1.1 精馏段 ....................................................... 18 5.2 气体通过液层的阻力计算 ........................................... 19 5.3 液体表面张力的阻力计算 ........................................... 19 5.4 液面落差 ......................................................... 20 5.5 液沫夹带 ......................................................... 20 5.6 漏液 . (20)5.7液泛验算 (20)6 塔板负荷性能图 (21)6.1漏液线 (21)6.2液沫夹带 (22)6.3液相负荷下限线 (24)6.4液相负荷上限线 (24)6.5液泛线 (24)7 塔附件设计 (27)7.1接管——进料管 (27)7.2筒体与封头 (27)7.2.1 筒体 (27)7.2.2 封头 (28)7.3人孔 (28)7.4裙座 (28)7.5塔釜料液排出管管径 (28)7.6回流管管径 (28)7.7塔顶蒸汽出料管 (29)7.8塔底进气管 (29)7.9法兰 (29)8 设计一览表 (29)设计评述 (31)参考文献 (31)致谢 (32)正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计杨鹏岳摘要：本设计任务为分离正戊烷一正己烷二元混合物，通过图解法计算得出理论板数为13块，取回流比为1.5，算出全塔效率为0.4263，实际板数为31块，进料位置为第13块塔板，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，塔高20.525米，通过流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
安徽理工大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计学院、系：机械工程学院专业班级：过程装备与控制工程11-2 学生姓名：指导教师：李雪斌成绩：2013年12月23日设计任务书（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度98%的正己烷4.0万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于2%，塔底釜液含正己烷不低于98%，原料液中含正戊烷60%（以上均为质量分数）。
（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）进料状态：泡点进料回流比：1.4Rmin塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）单板的压降： 0.7kPa全塔效率：52%（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)（4）工作日： 330天/年（一年中有一个月检修）（5）厂址：淮南地区（六）设计内容①精馏塔的物料衡算②塔板数的确定③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算④塔体工艺条件尺寸⑤塔板负荷性能图目录第1章序言 (3)第2章精馏塔的物料衡算 (6)2.1. 物料衡算 (6)2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7)第3章塔板数的确定 (8)N的确定 (8)3.1. 理论板数T3.2. 实际板数的确定 (9)第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9)4.1. 操作压力的计算 (9)4.2. 密度的计算 (10)4.3. 表面张力的计算 (11)4.4. 混合物的粘度 (12)4.5. 相对挥发度 (12)第5章塔体工艺条件尺寸 (13)5.1. 气、液相体积流量计算 (13)5.2. 塔径的初步设计 (14)5.3. 溢流装置 (15)5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)第6章塔板负荷性能图 (20)6.1. 物沫夹带线 (20)6.2. 液泛线 (21)6.3. 液相负荷上限 (22)6.4. 漏液线 (22)6.5. 液相负荷下限 (23)第7章结束语 (24)正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔的设计第1章序言精馏是分离液体混合物，一种利用回流使液体混合物得到高度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用与石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
目录前 言 (I)1．设计方案的思考................................................................................................................................ I 2.设计方案的特点.................................................................................................................................. I 3．工艺流程的确定................................................................................................................................ I 第一章 设备工艺条件的计算 (1)1.1设计方案的确定及工艺流程的说明 ............................................................................................... 1 1.2全塔的物料衡算. (1)1.2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 .................................................................................. 1 1.2.2 平均摩尔质量 ...................................................................................................................... 1 1.2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 .......................................................................................... 1 1.3塔板数的确定.. (2)1.3.1理论塔板数T N 的求取 ........................................................................................................ 2 1.3.2 确定操作的回流比R ........................................................................................................... 3 1.3.3求理论塔板数 ....................................................................................................................... 5 1.3.4 全塔效率T E ....................................................................................................................... 6 1.3.5 实际塔板数p N （近似取两段效率相同） ....................................................................... 7 1.4操作工艺条件及相关物性数据的计算 . (7)1.4.1平均压强m p ........................................................................................................................ 7 1.4.2 平均温度m t ........................................................................................................................ 8 1.4.3平均分子量m M ................................................................................................................... 8 1.4.4平均密度m ........................................................................................................................ 8 1.4.5 液体的平均表面张力m σ .................................................................................................101.4.6 液体的平均粘度mL μ, (11)1.4.7 气液相体积流量 ................................................................................................................ 12 1.5 主要设备工艺尺寸设计 . (13)1.5.1 塔径 ................................................................................................................................... 13 1.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 . (15)1.6.1 溢流装置............................................................................................................................ 15 1.6.2 塔板布置. (19)第二章 塔板流的体力学计算 (22)2.1 塔板压降 (22)2.2 液泛计算 (24)2.3雾沫夹带的计算 (26)2.4塔板负荷性能图 (28)2.4.1 雾沫夹带上限线 (28)2.4.2 液泛线 (28)2.4.3 液相负荷上限线 (29)2.4.4 气体负荷下限线（漏液线） (30)2.4.5 液相负荷下限线 (30)第三章板式塔的结构与附属设备 (31)3.1 塔顶空间 (31)3.2 塔底空间 (31)3.3 人孔数目 (31)3.4 塔高 (31)第四章符号说明 (33)参考文献 (36)致谢 (37)前言1．设计方案的思考通体由不锈钢制造，塔节规格Φ25～100mm、高度0.5～1.5m，每段塔节可设置1～2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计连续精馏塔是化工工业中常用的一种分离设备，用于分离混合物中的不同成分。
正戊烷和正己烷是两种常见的烃类化合物，它们具有相似的物理性质，但可以通过连续精馏塔进行有效分离。
本文将介绍如何设计一个正戊烷正己烷连续精馏塔。
1. 确定塔的高度和直径：根据需要分离的混合物的组成和相对挥发性，可以使用McCabe-Thiele方法或数学模拟进行初步计算，确定塔的理论高度和直径。
然后结合实际操作考虑，确定塔的最终高度和直径。
2. 确定塔内的传质效率和塔板数目：传质效率是指塔板上物质的物质传递速率与理论上的质量传递速率之间的比值。
可以通过实验或经验公式来确定传质效率。
根据传质效率和所需的分离度，可以确定塔板的数目。
3. 选择塔板类型：常见的塔板类型有穿孔塔板和泡沫塔板。
穿孔塔板结构简单，易于清洗和维护，但传质效率较低。
泡沫塔板具有更高的传质效率，但清洗困难，只适用于较稀溶液的处理。
根据实际需要选择合适的塔板类型。
4. 确定塔内的填料高度和填料类型：填料可以增加塔板的有效表面积，提高传质效率。
选择合适的填料类型可以根据操作条件和物料性质。
常见的填料类型有旋风环、骑马环和罗特环等。
5. 设计液体分布器和气体分配系统：液体分布器的设计需要考虑液体分布的均匀性和防止液体侧漏。
气体分配系统需要能够均匀分布气体并提供足够的气体速度以确保有效的传质。
6. 确定塔顶的冷凝器和塔底的沉降槽：冷凝器用于将蒸汽冷凝成液体，并作为回流液返回到塔中。
沉降槽用于分离顶部的气体和底部的液体。
7. 设计冷凝器的冷却介质回收装置：冷凝器产生的热量可以回收利用，节约能源。
可以设计一个冷却介质回收装置来回收冷凝器产生的热量。
8. 确定进料位置和回流比：进料位置的选择需要考虑混合物的组成和操作条件。
回流比是回流液量与顶部液体量的比值，直接影响分离效果。
根据需要的分离度和经验公式，确定合适的回流比。
9. 进行热力学和传质方程的计算：根据混合物的物性参数和塔内物料的传质情况，进行热力学和传质方程的计算，以确保塔的设计满足操作要求。
设计者姓名：魏渊指导老师：尚小琴（教授）大学化学化工学院《化工原理》课程设计精馏塔设计设计项目：正戊烷—正己烷连续精馏塔的设计：魏渊班级：化工121班学号：1205200081指导教师：尚小琴（教授）设计日期：2015.01.05~2015.01.14目录前言 (5)化工原理课程设计任务书 (6)1.1 概述 (7)1.2 基本原理 (7)1.3 确定设计方案原则 (8)1.4 设计步骤 (8)1.5 设计方案的容 (9)1.6 操作压力 (9)1.7 加热方式 (9)1.8 进料状态 (10)1.9 回流比 (11)1.10 热能利用 (11)1.11 工艺流程示意图 (12)第二章精馏塔的工艺设计计算 (14)2.1 设计任务和条件 (14)2.2 工艺计算 (14)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (14)2.2.2 塔板数的确定 (15)第三章 ASPEN PLUS精馏塔分离单元模拟 (25)3.1精馏塔的简捷设计模块DSTWU (26)3.2精馏塔的简捷校核模块Distl (28)3.3精馏塔的严格计算模块RadFrac (29)第四章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (39)4.1 操作压力 (39)4.2 操作温度 (39)4.3 平均摩尔质量 (39)4.4 平均密度 (40)4.4.1精馏段平均密度 (40)4.4.2提馏段的平均密度 (41)4.5 液体平均表面力的计算 (42)4.6 液体平均黏度计算 (43)第五章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (44)5.1 塔径的计算 (44)5.2 精馏塔有效高度计算 (47)第六章塔板主要工艺尺寸计算 (48)6.1精馏段主要工艺尺寸计算 (48)6.1.1 溢流堰 (48)6.1.2 溢流装置计算 (49)6.1.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (51)6.2提馏段主要工艺尺寸计算 (53)6.2.1 溢流装置计算 (53)6.2.2 塔板布置及浮阀数目与排列 (54)第七章塔板流体力学验算 (57)7.1 精馏段流体力学验算 (57)7.1.1 气相通过浮阀塔的压降 (57)7.1.2 淹塔校核 (58)7.1.3 雾沫夹带校核 (59)7.2 提馏段流体力学验算 (61)7.2.1气相通过浮阀塔的压降 (61)7.2.2 淹塔校核 (61)7.2.3 雾沫夹带校核 (62)第八章塔板负荷性能图 (63)8.1 精馏段塔板负荷性能图 (63)8.1.1雾沫夹带线 (63)8.1.2 液泛线 (63)8.1.3 液相负荷上限线 (64)8.1.4 漏液线 (65)8.1.5 液相负荷下限线 (65)8.2 提馏段塔板负荷性能图 (66)8.2.1 雾沫夹带线 (66)8.2.2 液泛线 (67)8.2.3 液相负荷上限线 (68)8.2.4 漏液线 (68)8.2.5 液相负荷下限线 (69)精馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表1 (71)提馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表2 (72)第九章热量衡算 (73)9.1热量衡算 (73)9.1.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (73)9.1.2 全塔热量衡算 (77)第十章精馏塔结构设计 (81)10.1 总体结构 (81)10.1.1基本结构 (81)10.1.2塔体的主要尺寸 (81)10.1.3 筒体与封头 (83)10.1.4塔体总有效高度 (90)10.2 塔板结构 (91)10.3 接管结构 (92)10.3.1 进料管 (92)10.3.2 塔顶蒸汽出料管 (93)10.3.3 回流管 (93)10.3.4 釜液排出管 (94)10.3.5 全凝器冷凝水管 (94)10.3.6 再沸器蒸汽管 (94)10.3.7 法兰 (95)10.4 辅助设备结构 (95)10.4.1冷凝器 (95)10.4.2再沸器 (98)第十一章校核部分 (100)11.1塔的质量载荷的计算 (100)11.1.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (100)11.1.2 塔构件质量 (100)11.1.3 保温层质量 (100)11.1.4 人孔、接管、法兰等附件质量 (102)11.1.5 充液质量 (102)11.1.6 偏心质量 (102)11.1.7 各种质量载荷汇总 (102)11.2 自振周期的计算 (103)11.3 风载荷与风弯矩的计算 (103)11.3.1 风力 (104)11.3.2 风弯矩 (105)11.3.3 最大弯矩 (106)附录1 (107)附录2 (112)附录3 (115)参考文献 (117)结束语 (117)前言化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有利用价值组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分液化或多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
化工原理课程设计题目：正戊烷—正己烷常压精馏塔设计专业：姓名：指导教师：xxx学院xxx年xxx月目录前言 (3)任务书 (4)1 概论1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 (3)1.2 塔设备的分类及一般构造 (3)1.3 对塔设备的要求 (3)1.4 塔设备的发展及现状 (4)1.5 塔设备的用材 (4)1.6 板式塔的常用塔型及其选用 (4)1.6.1 泡罩塔： (5)1.6.2 筛板塔： (5)1.6.3 浮阀塔： (6)1.6.4 舌形塔及浮动舌形塔： (6)1.6.5 穿流式栅板塔： (7)1.7 塔型选择一般原则 (7)1.7.1 与物性有关的因素 (7)1.7.2 与操作条件有关的因素 (7)1.7.3 其他因素 (8)1.8 板式塔的强化 (8)2 塔板计算 (10)2.1 设计任务与条件 (10)2.2 设计计算 (10)2.2.1 设计方案的确定 (10)2.2.2 精馏塔的物料衡算 (10)2.2.3 塔板数的确定 (11)2.2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (13)2.2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (18)2.2.6 塔板主要工艺尺寸计算 (20)2.2.7 塔板流体力学验算 (24)2.2.8 塔板负荷性能图 (26)3 塔附件设计 (30)3.1 接管——进料管 (30)3.2 法兰 (30)3.3 筒体与封头 (30)3.4 人孔 (30)参考文献 (31)附录 (32)前言化工原理课程设计是高等学校的一门专业必修课,通过本课程学习,有利于培养学生的独立工作、独立思考和运用所学知识解决实际工程技术问题的能力,是提高学生综合素质,使大学生向工程师转化的一个重要的教学环节。
蒸馏单元操作自古以来就在工业生产中用于分离液体混合物。
它是利用液体混合物中各组分的挥发度不同进行组份分离的，多用于分离各种有机混合液，蒸馏有许多操作方式，按有没有液体回流，可分为有回流蒸馏与无回流蒸馏，有回流的蒸馏称为精馏。
安徽理工大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计学院、系：机械工程学院专业班级：过程装备与控制工程11-2学生姓名：指导教师：李雪斌成绩：2013年12月23日设计任务书（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度98%的正己烷4.0万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于2%，塔底釜液含正己烷不低于98%，原料液中含正戊烷60%（以上均为质量分数）。
（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）进料状态：泡点进料回流比：1.4Rmin塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）单板的压降： 0.7kPa全塔效率：52%（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)（4）工作日： 330天/年（一年中有一个月检修）（5）厂址：淮南地区（六）设计内容①精馏塔的物料衡算②塔板数的确定③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算④塔体工艺条件尺寸⑤塔板负荷性能图目录第1章序言 (3)第2章精馏塔的物料衡算 (6)2.1. 物料衡算 (6)2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7)第3章塔板数的确定 (8)N的确定 (8)3.1. 理论板数T3.2. 实际板数的确定 (9)第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9)4.1. 操作压力的计算 (9)4.2. 密度的计算 (10)4.3. 表面张力的计算 (11)4.4. 混合物的粘度 (12)4.5. 相对挥发度 (12)第5章塔体工艺条件尺寸 (13)5.1. 气、液相体积流量计算 (13)5.2. 塔径的初步设计 (14)5.3. 溢流装置 (16)5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)第6章塔板负荷性能图 (20)6.1. 物沫夹带线 (20)6.2. 液泛线 (21)6.3. 液相负荷上限 (22)6.4. 漏液线 (22)6.5. 液相负荷下限 (23)第7章结束语 (24)正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔的设计第1章序言精馏是分离液体混合物，一种利用回流使液体混合物得到高度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用与石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
化工原理课程设计--分离正戊烷—正己烷混合物目录引言.............................................................................................................. .. (I)摘要 (1)Abstract (1)第1章设计条件与任务 (2)1.1 设计条件 (2)1.2 设计任务 (3)第2章设计方案的确定 (3)第3章精馏塔的工艺计算 (4)3.1 全塔物料衡算 (4)3.1.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (4)3.1.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.1.3 物料衡算进料处理量 (4)3.1.4 物料衡算 (4)3.2 实际回流比 (5)3.2.1 最小回流比及实际回流比确定 (5)3.2.2 汽、液相流率计算及操作线方程 (6)3.3 理论塔板数确定 (6)3.4 实际塔板数确定 (7)3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (10)3.5.1 操作压力计算 (8)3.5.2 操作温度计算 (10)3.5.3 平均摩尔质量计算 (10)3.5.4 平均密度计算 (11)3.5.5 液体平均表面张力计算 (14)3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)3.6.1 塔径计算 (16)3.6.2 精馏塔有效高度计算 (18)第4章塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1精馏段、提馏段塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1.1溢流装置计算 (19)4.1.2塔板设计 (19)4.2精馏段、提馏段塔板的流体力学性能验算 (24)4.3精馏段、提馏段塔板的负荷性能图 (27)第5章设计结果汇总 (32)设计小结与体会 (34)参考文献 (35)引言精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
理工大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计学院、系：机械工程学院专业班级：过程装配与控制工程学生：王旦指导教师：雪斌成绩：2013年12月27日设计任务书（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度99%的正己烷4.5万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于1%，原料液中含正己烷55%（以上均为质量分数）。
（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）进料状态：泡点进料回流比：1.4Rmin塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）单板的压降： 0.7kPa全塔效率：52%（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)（4）工作日： 330天/年（一年中有一个月检修）（5）厂址：地区（六）设计容①精馏塔的物料衡算②塔板数的确定③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算④塔体工艺条件尺寸⑤塔板负荷性能图目录第1章序言 (3)第2章精馏塔的物料衡算 (6)2.1. 物料衡算 (6)2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7)第3章塔板数的确定 (8)N的确定 (8)3.1. 理论板数T3.2. 实际板数的确定 (9)第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9)4.1. 操作压力的计算 (9)4.2. 密度的计算 (10)4.3. 表面力的计算 (11)4.4. 混合物的粘度 (12)4.5. 相对挥发度 (12)第5章塔体工艺条件尺寸 (13)5.1. 气、液相体积流量计算 (13)5.2. 塔径的初步设计 (14)5.3. 溢流装置 (16)5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)第6章塔板负荷性能图 (20)6.1. 物沫夹带线 (20)6.2. 液泛线 (21)6.3. 液相负荷上限 (22)6.4. 漏液线 (22)6.5. 液相负荷下限 (23)第7章结束语 (24)正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔的设计第1章序言精馏是分离液体混合物，一种利用回流是液体混合物得到高度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用与石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
精馏过程在能量剂的驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分分离。
该过程是同时进行传质传热过程。
精馏塔分为板式塔填料塔两大类。
板式塔又有筛板塔、泡罩塔、浮阀塔等。
本次设计任务是设计双组份连续精馏浮阀塔，实现从正戊烷、正己烷的混合溶液中分离出一定纯度的正己烷。
本次设计选用浮阀塔。
本次设计基本流程：原料液（正戊烷、正己烷混合液，泡点进料），经过预热器预热达到指定温度后，送入精馏塔的进料板上，进料中的液体和上塔段下来的液体逐板溢流，最后流入塔底再沸器中，经过再沸器得到汽化，蒸汽沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。
进料中的蒸汽和下塔段来的蒸汽一起沿塔逐板上升，上升的蒸汽进入冷凝器，部分蒸汽得到冷凝返回塔顶，其余镏出液作为塔顶产品。
在整个精馏塔中，气液两相逆流接触，进行相互传质。
液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。
在每层板上，回流液与上升蒸气互相接触，进行使热和使质过程。
操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（斧残液），部分液体气化，产生生升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器冷却后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
本次设计主要容是物料衡算、塔板数的确定、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算、塔板负荷性能图和生产工艺流程图。
精馏塔工艺流程图基础数据表1.组分的饱和蒸汽压P i o (mmHg)表2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）表3.表面力σ(m mN /) 表4.混合物的粘度（mpa.s ）第2章 精馏塔的物料衡算2.1.物料衡算F:原料液流量(kmol/h) x F :原料组成（mol%） D:塔顶产品流量(kmol/h) x D ：塔顶组成（mol%） W:塔底残液流量(kmol/h) x W ：塔底组成（mol%）正戊烷—正己烷的相对摩尔质量分数分别为72kg/ kmol 和86 kg/ kmol 1．原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 正戊烷的摩尔质量 km ol /kg 72=A M 正己烷的摩尔质量 km ol /kg 86=B M012.086/99.072/01.072/01.0992.086/01.072/99.072/99.0494.086/55.072/45.072/45.0=+==+==+=W D F x x x2．原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量kmol /kg 832.8586)012.01(72012.0kmol /kg 112.7286)992.01(72992.0kmol /kg 084.7986)494.01(72494.0=⨯-+⨯==⨯-+⨯==⨯-+⨯=W D F M M M 3．物料衡算 原料处理量 h /kmol 20.66832.852********45000=⨯⨯⨯=W总物料衡算 66.20+=D F正戊烷物料衡算 66.20012.0992.0494.0⨯+=D F联立解得h/kmol 27.130h /64.07kmol ==F D2.2.常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系温度：利用表1中的数据由拉格朗日插值可求得t F 、t D 、t W. t F : 62.0494.045t 62.045.04550F --=-- t F =48.71℃ t D: 82.0992.040t 182.01.3640D --=-- t D =36.27℃t W:0012.07.68t 07.00657.68w --=-- t W =68.07℃ 精馏段的平均温度：1t =2t t DF + =42.49℃提镏段的平均温度：39.582t t t WF 2=+=℃ 1t =42.49℃时的x 1及y 188.072.093.04049.4293.083.0404582.04049.4282.062.040451111==--=----=--y x y x39.582=t ℃时的x 2及y 244.022.057.05539.5857.038.0556031.05539.5831.018.055602222==--=----=--y x y x第3章 塔板数的确定3.1.理论板数T N 的确定由494.0p ==F X X 查得： 814.0=P y966.069.04.14.169.0593.0814.0814.0966.0min min =⨯===--=--=R R x y y x R P P P Dh /214.61kmol h /287.71kmol 182.26105.45h /214.61kmol 109.16)1966.0()1(h /105.45kmol 109.16966.0=='=+=+='=⨯+=+==⨯==V V F L L D R V RD L精馏段操作线方程.4910491.0966.0214.61109.16214.6145.105+=⨯+=+=x x x V D x V L y D提馏段操作线方程012.0413.1036.0214.6173.10214.6171.287-'=⨯-'='-'''='x x x V W x V L y W根据相对挥发度的求取得：()y yyyx 867.1867.21-=--=αα966.01==D x y 908.01=x937.02=y 838.02=x902.03=y762.03=x865.04=y 691.04=x830.05=y 630.05=x 800.06=y xfx <=582.06768.07=y 536.07=x 707.08=y 457.08=x 601.09=y 344.09=x 449.010=y221.010=x284.011=y 122.011=x152.012=y 059.012=x 067.013=y w x x <=024.013精馏段有5块塔板，第6块为进料板，全塔共有13块理论板。
3.2.实际板数的确定全塔效率为E T =0.52精馏段实际板数： )(/)()(精精＝精T T E N N 全塔实际板数： T T E N N /= 即：全塔板数为N=13/ 0.52=25（块）第4章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据4.1.操作压力的计算塔顶操作压力 kPa 325.1054325.101=+=D P 每层塔板压降 kPa 7.0=∆P进料板压力 13.725kPa 1217.0325.105=⨯+=F P 精馏段平均压力109.525kPa2/)725.11305.3251(1=+=m P塔底操作压力 12.325kPa 1'=F Pa k 725.1207.012325.112'w P P =⨯+= 提馏段平均压力kPa525.1162/)725.120325.112(2=+=m P4.2.密度的计算已知：混合液密度：B BAAL a a ρρρ+=1 (a 质量分率，M 为平均相对分子质量)，不同温度下正戊烷和正己烷的密度见表2.混合气体密度：mVm m Vm RT M p =ρ精馏段：1t =41.28℃时，液相x1=0.77气相y1=0.90液相：kmol /kg 04.649.018677.0721=-⨯+⨯=）（ML 气相：kmol /kg 58.84)77.01(869.0721=-⨯+⨯=MV 提留段：3.562=t ℃时，液相x2=0.28气相y2=0.52 液相：kmol /kg 44.61)52.01(8628.072'1=-⨯+⨯=ML 气相：kmol /kg 36.99)28.01(8652.072'1=-⨯+⨯=MV t D =41.28℃时5.6054028.415.6057.5834060--=--A ρ 3/kg 1.604m =苯ρ 9.6384028.419.6380.6204060--=--B ρ 3/kg 7.637m B =ρt F =56.3℃时5.605'403.565.6057.5834060--=--A ρ 3/kg 7.587'm A =ρ 9.638'403.569.6380.6204060--=--B ρ 3/kg 5.623'm B =ρ精馏段气相平均密度精馏段 31111m /kg 54.3)15.27328.41(314.858.84525.109=+⨯⨯==m Vm m Vm RT M p ρ提留段平均气相密度提馏段32222m /kg 23.4)15.2733.56(314.836.99525.116=+⨯⨯==m Vm m Vm RT M p ρ精馏段液相平均密度311/5.6137.63774.011.604]86)77.01(7277.0/[7277.01m kg L L =-+⨯-+⨯⨯=ρρ提留段的液相平均密度311/6.6145.62325.017.587]86)28.01(7228.0/[7228.01m kg V V =-+⨯-+⨯⨯=ρρ4.3.表面力的计算精馏段的平均温度1t =41.28℃时的表面力85.134028.4185.1376.114060--=--A σ m N A /m 72.13=σ 99.154028.4199.15228.134060--=--B σ m N B /m 81.15=σmmN x x A A B A B A /15.1477.081.15)77.01(72.1381.1572.13m =⨯+-⨯⨯=+=σσσσσ提留段的平均温度3.562=t ℃的表面力85.13'403.5685.1376.114060--=--A σ m N A /m 15.12'=σ 99.15'403.5699.15228.134060--=--B σ m N B /m 74.13'=σmmN x x A A B A B A /25.1328.074.13)28.01(15.1274.1315.12'''''''m =⨯+-⨯⨯=+=σσσσσ4.4.混合物的粘度1t =41.28℃时80.62528.4180.637.72550--=--A μ s mpa A .17.7=μ 54.62528.4154.610.72550--=--B μ s mpa B .90.6=μ 3.562=t ℃时37.7'503.5637.796.75075--=--A μ s mpa A .52.7'=μ 10.7'503.5610.766.75075--=--B μ s mpa B .24.7'=μs mpa s mpa .44.7)28.01(52.728.024.7.12.7)77.01(90.617.777.021=-⨯+⨯==-⨯+⨯=μμ4.5.相对挥发度t D =36.76℃时33.1011.3676.3633.10162.1151.3640o--=--A P Kpa P A 75.1030=98.311.3676.3698.3126.371.3640o--=--B PKpa P B 33.340= 022.3001==BA P P αt W =66.8℃时89.246'658.6689.24626.273657.68o--=--A P Kpa P A 72.259'0=96.89658.6696.8933.101657.68'o --=--B P Kpa P B 49.95'0=720.249.9572.259'0'01===BA P P α867.2720.2022.321=⨯==ααα第5章 塔体工艺条件尺寸5.1.气、液相体积流量计算已知：kmol kg M kmolkg M kmol kg M kmol kg M L V L V /44.61/36.99/04.64/58.842211====31/54.3m kg Vm v ==ρρ 32/23.4'm kg Vm v ==ρρ31/5.613m kg LM L ==ρρ 32/6.614'm kg LM L ==ρρ 精馏段：s m V V s m L L s Kg V M V s Kg L M L V S L S V L /42.154.304.5/10*06.35.61388.1/04.53600/61.21458.84/88.13600/45.10504.643111331111111=======⨯===⨯==-ρρ提馏段：s m V V s m L L s Kg V M V s Kg L M L V S L S V L /4.123.492.5/10*86.61491.4/92.53600/61.21436.99/91.43600/71.28744.61322233222'22'22=======⨯===⨯==-ρρ5.2.塔径的初步设计精馏段由：可由史密斯关联图查出式中C ,,)8.0~6.0(max max VVL Cρρρυυυ-=⨯=横坐标数值：0285.03.54613.51.421006.3V L 213-21V1L1S1S1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ρρ 取板间距：m mm h L L 39.006.045.0h -H ,60,450m m H T T =-===则 查图可知08.020=C075.02015.1408.0202.02.020=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=σC Cs m CV V L /984.054.354.35.613075.0111max =-=-=ρρρυ安全系数取0.8s m /788.0984.08.08.0max 1=⨯==υυmV D S 515.1788.014.342.144111=⨯⨯==πυ1D 取整 1D =1.6m222101.26.1785.04m D A T =⨯==π空塔气速：s m A V T S /706.001.242.11'1===υ提馏段：横坐标数值：0.06894.23614.61.4108V L 213-21V2L2S2S2=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ρρ 取板间距：m mm h L L 39.006.045.0h -H ,60,450m m H T T =-===则 查图可知082.020=C076.02025.13082.0202.02.0''20'=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=σC Csm C V V L /913.023.423.46.614076.0222''max =-=-=ρρρυ安全系数取0.8s m /730.0913.08.08.0'max 2=⨯==υυmV D S 56.1730.014.34.144222=⨯⨯==πυ2D 取整 2D =1.6m2222'01.26.1785.04m D A T =⨯==π空塔气速：s m A V TS /700.001.24.1'2'2===υ5.3.溢流装置（1）堰长wl取mD l w 04.16.165.065.0=⨯==出口堰高：本设计采用平直堰，堰上液高度owh 按下式计算：3/2100084.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛=w A ow l L E h 近似取E=1精馏段：mh ow0137.004.136001006.3100084.23/23=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=- mh h h ow L w 0463.00137.006.0=-=-=提馏段：mh ow0260.004.13600108100084.23/23'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=-m h h h ow L w 034.00260.006.0''=-=-= （2）弓形降液管的宽度和横截面积查图得：07.0=TfA A 145.0=D W d则：21407.001.207.0mA f =⨯=mW d 232.0145.06.1=⨯=验算降液管停留时间：精馏段：ss L H A S T f 569.201006.345.01407.031>=⨯⨯==-θ 提馏段：s s L H A S T f 591.710845.01407.032'''>=⨯⨯==-θ（3）降液管底隙高度 精馏段：取降液管底隙的流速ml L h s m w S 0226.013.004.11006.3,/13.030100=⨯⨯===-υυ 提馏段：取降液管底隙的流速m l L h s m w S 0592.013.004.1108,/13.03'20'0=⨯⨯===-υυ因为'0h 不小于20mm ，故0h满足要求。
