精餾塔畢業(yè)設計論文

1、<p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　1.1 塔設備在化工生產中的作用和地位</p><p>　　塔設備是化工、石油化工和煉油等生產中最重要的的設備之一。它可使氣（或汽）液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的?？稍谒O備中完成的常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥

2、，以及兼有氣液兩相傳質和傳熱的增濕、減濕等。</p><p>　　在化工廠、石油化工廠、煉油廠等中，塔設備的性能對于整個裝置的產品產量、質量、生產能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面，都有重大的影響。據有關資料報道，塔設備的投資費用占整個工藝設備投資費用的較大比例；它所耗用的鋼材重量在各類工藝設備中也屬較多。因此，塔設備的設計和研究，受到化工、煉油等行業(yè)的極大重視。</p><p&

3、gt;　　1.2 塔設備的分類及一般構造</p><p>　　塔設備經過長期發(fā)展，形成了型式繁多的結構，以滿足各方面的特殊需要。為了便于研究和比較，人們從不同的角度對塔設備進行分類。例如：按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應塔和干燥塔；按形成相際接觸界面的方式分為具有固定相界面的塔和流動過程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分類的。但是長期以來，最常用的分類是按塔

4、的內件結構分為板式塔和填料塔兩大類，還有幾種裝有機械運動構件的塔。</p><p>　　在板式塔中，塔內裝有一定數量的塔盤，氣體以鼓泡或噴射的形式穿過塔盤上的液層使兩相密切接觸，進行傳質。兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。</p><p>　　在填料塔中，塔內裝填一定段數和一定高度的填料層，液體沿填料表面呈膜狀向下流動，作為連續(xù)相的氣體自下而上流動，與液體逆流傳質。兩相的組分濃度沿塔高呈連

5、續(xù)變化。</p><p>　　人們又按板式塔的塔盤結構和填料塔所用的填料，細分為多種塔型。</p><p>　　裝有機械運動構件的塔，也就是有補充能量的塔，常被用來進行萃取操作，液有用于吸收、除塵等操作的，其中以脈動塔和轉盤塔用得較多。</p><p>　　塔設備的構件，除了種類繁多的各種內件外，其余構件則是大致相同的。</p><p>　　

6、1.塔體 塔體是塔設備的外殼。常見的塔體是由等直徑、等壁厚的圓筒和作為頭蓋和低蓋的橢圓形封頭所組成。隨著化工裝置的大型化，漸有采用不等直徑、不等壁厚的塔體。塔體除滿足工藝條件（如溫度、壓力、塔徑和塔高等）下的強度、剛度外，還應考慮風力、地震、偏心載荷所引起的強度、剛度問題，以及吊裝、運輸、檢驗、開停工等的影響。對于板式塔來說，塔體的不垂直度和彎曲度，將直接影響塔盤的水平度（這指標對板式塔效率的影響是非常明顯的），為此，在塔體的設計、制

7、造、檢驗、運輸和吊裝等各個環(huán)節(jié)中，都應嚴格保證達到有關要求，不使其超差。</p><p>　　2.塔體支座 塔體支座是塔體安放到基礎上的連接部分。它必須保證塔體坐落在確定的位置上進行正常的操作。為此，它應當具有足夠的強度和剛度，能承受各種操作情況下的全塔重量，以及風力、地震等引起的載荷。最常用的塔體支座是裙式支座（簡稱為“裙座”）。</p><p>　　3.除沫器 除沫器用于捕集夾帶在

8、氣流中的液滴。使用高效的除沫器，對于回收貴重物料、提高分離效率、改善塔后設備的操作狀況，以及減少對環(huán)境的污染等，都是非常必要的。</p><p>　　4.接管 塔設備的接管是用以連接工藝管路，把塔設備與相關設備連成系統(tǒng)。按接管的用途，分為進液管、出液管、進氣管、出氣管、回流管、側線抽出管和儀表接管等。</p><p>　　5.人孔和手孔 人孔和手孔一般都是為了安裝、檢修檢查和裝填填料的

9、需要而設置的。在板式塔和填料塔中，各有不同的設置要求。</p><p>　　6.吊耳 塔設備的運輸和安裝，特別是在設備大型化后，往往是工廠基建工地上一項舉足輕重的任務。為起吊方便，可在塔設備上焊以吊耳。</p><p>　　7.吊柱 在塔頂設置吊柱是為了在安裝和檢修時，方便塔內件的運送。</p><p>　　1.3 對塔設備的要求</p><

10、p>　　作為主要用于傳質過程的塔設備，首先必須使氣（汽）液兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質效率。此外，為了滿足工業(yè)生產的需要，塔設備還得考慮下列各項要求。</p><p>　?。?） 生產能力大。在較大的氣（汽）液流速下，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現象。</p><p>　?。?） 操作穩(wěn)定、彈性大。當塔設備的氣（汽）液復合量有較大的波動時，仍能在較高的傳質

11、效率下進行穩(wěn)定的操作。并且塔設備應保證能長期連續(xù)操作。</p><p>　?。?） 流體流動的阻力小，即流體通過塔設備的壓力降小。這將大大節(jié)省生產中的動力消耗，以降低經常操作費用。對于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還將使系統(tǒng)無法維持必要的真空度。</p><p>　?。?） 結構簡單、材料耗用量小、制造和安裝容易。這可以減少基建過程中的投資費用。</p><p>　?。?/p>

12、5） 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調節(jié)和檢修。</p><p>　　事實上，對于現有的任何一種塔型，都不可能完全滿足上述的所有要求，僅是在某些方面具有獨到之處。人們對于高效率、生產能力大、穩(wěn)定操作和低壓力降的追求，推動著塔設備新結構型式的不斷出現和發(fā)展。</p><p>　　1.4 塔設備的發(fā)展及現狀</p><p>　　泡罩塔是1813年Cellier提出的，它在

13、化工生產中一直占有重要的地位。從1832年開始用于釀造工業(yè)，是出現較早并獲得廣泛應用的一種塔型。工業(yè)規(guī)模的填料塔始于1881年的蒸餾操作中，1904年才用于煉油工業(yè)，當時的填料是碎磚瓦、小石塊和管子縮節(jié)等。20世紀初，隨著煉油工業(yè)的發(fā)展和石油化學工業(yè)的興起，塔設備開始被廣泛采用，并逐漸積累了有關設計、制造、安裝、操作等方面的數據和經驗。當時，煉油工業(yè)中多用泡罩塔，無機酸堿工業(yè)則以填料塔為主，則篩板塔因當時尚無精確的設計方法和操作經驗，故

14、未能廣泛使用。</p><p>　　20世紀中期，為了適應各種化工產品的生產和發(fā)展，不僅需要新建大量的塔，還得對原有得塔設備進行技術改造，故而陸續(xù)出現了一批能適應各方面要求的新塔型。這一時期發(fā)展的塔盤如下。</p><p><b>　　1. 泡罩型</b></p><p>　?。?）條形泡罩塔盤。</p><p>　?。?/p>

15、2）單流式泡罩塔盤（uniflux tray），亦稱S形塔盤。</p><p><b>　　2. 篩板型</b></p><p>　　（1）有溢流的柵板塔盤。</p><p>　?。?）波紋篩板塔盤（ripple tray）。</p><p><b>　　3. 浮閥型</b></p>

16、<p>　?。?）條形浮閥塔盤（nutter float valve tray）。</p><p>　?。?）重盤式浮閥塔盤（ballast valve tray）。</p><p>　?。?）A型和T型的圓盤形浮閥塔盤（flexitray）。</p><p><b>　　4. 噴射型</b></p><p>

17、　?。?）文丘里階梯式塔盤（benturi kaskade tray）。</p><p>　　（2）條孔網狀塔盤（kittel tray）。</p><p>　?。?）舌形塔盤（jet tray）。</p><p>　?。?）導向浮閥塔盤。</p><p>　　這批新型塔盤的出現，不僅為創(chuàng)建綜合性能更好的塔型打開了思路，而且為接著發(fā)生的設備大

18、型化后選擇塔型指出了方向。在此期間，許多學者總結了塔設備長期操作的經驗，并對篩板塔作了系統(tǒng)研究，認為設計合理篩板塔，不僅保留了制造方便、用材省、處理能力大等優(yōu)點，而且操作負荷在較大范圍內變動時，仍能保持理想的效率。近年來，隨著對篩板塔研究工作的不斷深入和設計方法的日趨完善，篩板塔已成為生產上最為廣泛采用的塔型之一。</p><p>　　這一時期填料塔也進入了一個新的發(fā)展階段。在瓷環(huán)填料，亦稱拉西環(huán)填料（Rasch

19、igring）被廣泛采用后，弧鞍形填料（Berl saddle）相繼問世，特別是出現了斯特曼（Stedman）填料后，更大大地促進了規(guī)整填料的發(fā)展，其中有：帕納帕克（Panapak）填料、古德洛（Goodloe）填料、斯普雷帕克（Spraypak）填料等。同時，麥克馬洪（Mcmahon）填料、鮑爾環(huán)填料（Pall ring）、 狄克松環(huán)填料（Dixon ring）、坎農（Cannon）填料和矩鞍形填料（Intalox saddle）等顆

20、粒型填料也紛紛出現。除了各種填料大量涌現外，還發(fā)展了多管塔、乳化塔等被稱為高效填料塔德新塔型。</p><p>　　從20世紀60年代起，由于化工機械制造業(yè)成功地解決了高壓離心式壓縮機的轉動密封和高溫高壓廢熱鍋爐的結構強度設計等技術關鍵，使化肥和石油化工的生產，在能量綜合利用方面提高到一個新水平，繼而帶動了整個化學、煉油工業(yè)向大型化方向迅速發(fā)展。據有關資料報道，煉油裝置的年處理能力也達1000萬噸，年產60～90

21、萬噸的乙烯工廠、60萬噸的甲醇工廠、45萬噸的氯乙烯工廠、34萬噸的低密度聚乙烯工廠、31.5萬噸的苯乙烯工廠以及22.5萬噸的異丙苯工廠，也將相繼興建。在大型裝置中，塔設備的單臺規(guī)模也隨之增大。直徑在10m以上的板式塔時有出現（如某煉油廠的減壓蒸餾塔塔徑為12.2m，并在醞釀設計18m直徑的塔），塔板數多達上百塊，塔的高度達80余米，設備重量有幾百噸（操作時的最大塔重可達1500噸）；填料塔的最大直徑也有15m，塔高達100m。近年來

22、，由于出現了世界性的能源危機，暴露出設備大型化帶來的不容忽視的問題：大型設備必須保證在全負荷下長期連續(xù)運轉，否則經濟損失將是非常巨大的。</p><p>　　在此期間，為了滿足設備大型化以及化工工藝方面提出的高壓、減壓、高操作彈性等特殊要求，又出現了很多新型塔盤，但按其結構特點，仍屬泡罩、篩板、浮閥、舌型等幾種典型塔型的改進或相互結合。舉例如下。</p><p><b>　　1.

23、 屬泡罩型的</b></p><p>　?。?） 旋轉泡罩塔盤。</p><p>　?。?） 帶有導流葉片的泡罩塔盤。</p><p>　?。?） 扁平泡罩塔盤。</p><p>　?。?） 蜂窩形泡罩塔盤。</p><p><b>　　2. 屬篩板型的</b></p>

24、<p>　?。?） 導向篩板塔盤（linde sieve tray），即林德篩板塔盤。</p><p>　?。?） 多降液管篩板塔盤（multiple downcomer sieve tray），即MD篩板塔盤。</p><p>　　（3） 篩網塔盤（hyflux tray）。</p><p>　?。?） VST塔盤（vertical sieve tray

25、）。</p><p>　　此外，篩板本身也可斜置，還發(fā)展了斜孔、針孔和大孔徑、雙孔徑等多種篩孔。</p><p><b>　　3. 屬浮閥型的</b></p><p>　?。?） 旋轉浮閥型塔盤。</p><p>　　（2） 錐心浮閥塔盤（Hy-contact valve tray）。</p><p&

26、gt;　?。?） 管式浮閥塔盤。</p><p>　?。?） 長條形浮閥塔盤。</p><p>　?。?） 鏈網式浮閥塔盤（grid valve tray）。</p><p>　?。?） 帶螺旋葉片的浮閥塔盤（spiral valve tray）。</p><p>　?。?） 方形浮閥塔盤（speichim）。</p><

27、p>　?。?） 錯流式長方形浮閥塔盤。</p><p><b>　　4. 屬噴射型的</b></p><p>　?。?） 浮動舌形塔盤。</p><p>　?。?） 活動舌形塔盤。</p><p>　　（3） 帶垂直擋板的舌形塔盤。</p><p>　　（4） 片狀噴射塔盤。</p&g

28、t;<p>　　（5） 浮動噴射塔盤。</p><p>　　（6） 帶傾斜擋沫板的斜孔塔盤.</p><p>　?。?） 網孔塔盤（perform tray）。</p><p><b>　?。?） 旋流塔盤。</b></p><p>　?。?） thormann噴射塔盤。</p><p&

29、gt;　?。?0） 導向浮閥塔盤。</p><p><b>　　5. 屬復合類型的</b></p><p>　?。?） 泡罩與篩板的復合。</p><p>　?。?） 篩板與浮閥的復合。</p><p>　?。?） 篩板與舌形的復合。</p><p>　　此外，無溢流裝置的穿流式塔盤，也有較多的發(fā)

30、展，其型式有：</p><p>　?。?） 穿流式柵板塔盤。</p><p>　?。?） 穿流式篩板塔盤。</p><p>　?。?） 穿流式雙孔徑篩板塔盤。</p><p>　?。?） 穿流式可調開孔率篩板塔盤。</p><p>　?。?） 穿流式條形或圓形浮閥塔盤。</p><p>　　（6

31、） 穿流式旋葉塔盤。</p><p>　　這一時期，新型填料也有了較多的發(fā)展。屬于顆粒型填料的有：海佐涅爾（Hydronyl）填料、階梯環(huán)（Cascade mini ring）填料、多角螺旋填料、金屬鞍環(huán)填料（Intalox metal pakcing）、比阿雷茨基環(huán)（Bialecki ring）、萊瓦填料（Levapak）以及它們的改進型式。屬于規(guī)整填料的有：蘇采爾填料（Sulzer packing）、重疊式絲

32、網波紋板填料、重疊式金屬波形板填料、格利希柵格填料（Glitsch grid）、格子填料、拉伸金屬板網填料、塑料蜂窩填料、Z形格子填料、Perform噴射式填料和脈沖填料（Impulse packing）等。同時，還創(chuàng)建了使小球浮動萊強化傳質的湍球塔。</p><p>　　為了加強工業(yè)技術的競爭能力，長時期以來，各國都相繼建立了技術專利的管理機構。在這眾多的專利中，新型塔盤及高效填料的開發(fā)工作，也占有一定的數量。

33、從這里可以看出各國塔設備發(fā)展趨向，作為我們工作的參考。但是，進入20世紀70年代后，有關塔設備傳質理論和塔盤結構方面的論文，已不如以前那么多了。這反映了基礎理論研究工作的進度放慢了，同時也表明了人們通過實踐接受前輩們的觀點：當負荷達到最高負荷的85％時，所有不同結構的塔盤，其效率大致是相同的。研究結果表明，塔盤的效率并不取決于塔盤的結構，而主要取決于物系的性質，如相對揮發(fā)度、黏度、混合物的組分等。國外塔設備的發(fā)展已轉向“要求在提高處理能

34、力和簡化結構”的前提下，保持一定的操作彈性和適當的壓力降，并盡量提高塔盤的效率。至于新型填料的研究，則希望找到有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。</p><p>　　隨著塔設備技術的發(fā)展，各工業(yè)國家還陸續(xù)制訂了多種氣液接觸元件（如泡罩、浮閥、填料等）及有關塔盤制造、安裝、驗收的標準、規(guī)范和技術條件等，以保證塔設備運行的質量和縮短其制造、安裝周期，進而減少設備的投資費用。當然，盲目地套用標準或是忽視標準等的

35、修訂工作，也會對技術的發(fā)展起阻礙作用。</p><p>　　我國塔設備技術的發(fā)展，經歷了一個漫長的過程。新中國成立以后，隨著國民經濟的發(fā)展，陸續(xù)建立了一批現代化的石油化工裝置。隨著這些裝置引進的新型塔設備，不僅在操作、使用這些設備方面提供了大量的第一手資料，還帶動了塔設備的科研、設計工作，加速了這方面的技術開發(fā)。</p><p>　　目前，我國常用的板式塔型仍為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔和舌形

36、塔等，填料種類除拉西環(huán)、鮑爾環(huán)外，階梯環(huán)以及波紋填料、金屬絲網填料等規(guī)整填料也常采用。近年來，參考國外塔設備技術的發(fā)展動向，加強了對篩板塔的科研工作，提出了斜孔塔和浮動噴射塔等新塔型。對多降液管塔盤、導向篩板、網孔塔盤等，也都作了較多的研究，并推廣應用于生產。其他如大孔徑篩板、雙孔徑篩板、穿流式可調開孔率篩板、浮閥－篩板復合塔盤，以及噴杯塔盤、角鋼塔盤、旋流塔盤、噴旋塔盤、旋葉塔盤等多種塔型和金屬鞍環(huán)填料的流體力學性能、傳質性能和幾何結

37、構等方面的試驗工作，也在進行，有些已取得了一定的成果或用于生產。</p><p>　　從塔設備的化工設計到結構強度設計，國內也做出了不斷的改進，并陸續(xù)引入了一些新的方法和標準規(guī)范。特別是由于電子計算機技術的發(fā)展，化工設計中計算工作量極大的逐板計算法，已能快速而方便地得到滿意結果。在結構強度設計中，電子計算機也可以把受載情況異常復雜的塔設備強度問題，逐項加以考慮，并做出詳細的計算?，F有全國化工設備設計技術中心站組織

38、編制的壓力容器強度計算軟件SW6中可對設備強度和剛度進行計算。目前正在考慮作塔設備的最優(yōu)化設計。</p><p>　　20世紀60年代以來，我國著手編制了塔設備零部件標準，1965年起正式頒發(fā)了一批有關的標準和技術條件。70年代又修訂、合并、補充、充實了一批標準。</p><p>　　1.5 塔設備的用材</p><p>　　塔設備與其他化工設備一樣，置于室外、無框

39、架的自支承式塔體，絕大多數是采用鋼材制造的。這是因為鋼材具有足夠的強度和塑性，制造性能較好，設計制造的經驗也較成熟。特別是在大型的塔設備中，鋼材更具有無法比擬的優(yōu)點，因而被廣泛地采用。為此，有些場合為了滿足腐蝕性介質或低溫等特殊要求，采用有色金屬材料（如鈦、鋁、銅、銀等）或非金屬耐腐蝕材料，也有為了減少有色金屬的耗用量而采用滲鋁、鍍銀等措施，或采用鋼殼襯砌、襯涂非金屬材料的。用這類材料制成的塔設備，塔徑一般都不大，當尺寸稍大時，就得在塔

40、外用鋼架結構加強。此外，這些材料在制造、運輸、安裝等方面都各有特點，在設計時還應參閱其他有關資料，認真加以考慮?？晒┲谱魉O備內件的材料，比之塔體用材，選擇余地更大了。板式塔中的塔盤，以及浮閥、泡罩一類氣液接觸元件，由于結構較為復雜，加之安裝工藝和使用方面的要求（如浮閥應能自由浮動），所以仍是以鋼材為主，其他材料（如陶瓷、鑄鐵等）為輔。填料的用材，往往只考慮制造成型方面的性能，所以可用多種材料制成同一型式和外形尺寸的填料，以滿足不同場合

41、需要。如拉西環(huán)最初是用瓷做的，以后又出現用鋼、石墨或硬聚氯乙烯塑料等制造；鮑爾環(huán)</p><p>　　總之，選材所考慮得因素較多。</p><p>　　1.6 板式塔的常用塔型及其選用</p><p>　　板式塔是分級接觸型氣液傳質設備，種類繁多。根據目前國內外實際使用的情況，主要塔型是浮閥塔、篩板塔及泡罩塔。</p><p><b&g

42、t;　　1.6.1 泡罩塔</b></p><p>　　泡罩塔是歷史悠久的板式塔，長期以來，在蒸餾、吸收等單元操作所使用的塔設備中，曾占有主要地位，近三十年來由于塔設備有很大的進展，出現了許多性能良好的新塔型，才使泡罩塔的應用范圍和在塔設備中所占的比重有所減少。但泡罩塔并不因此失去其應用價值，因為它具有如下優(yōu)點。</p><p>　?、?操作彈性較大，在負荷變動范圍較大時仍能保

43、持較高的效率。</p><p><b>　?、?無泄漏。</b></p><p>　?、?液氣比的范圍大。</p><p>　　④ 不易堵塞，能適應多種介質。</p><p>　　泡罩塔的不足之處在于結構復雜、造價高、安裝維修麻煩以及氣相壓力降較大。然而，泡罩塔經過長期的實踐，積累的經驗比其他任何塔型都豐富，常用的泡罩已

44、經標準化。在處理非腐蝕性物料時，整個泡罩塔盤都可用碳鋼制造。泡罩塔盤的蒸氣壓力降雖然高一些，但在常壓或加壓下操作時，并不是主要問題。</p><p>　　根據現今的情況，泡罩塔盤在工業(yè)上仍有一定的實用價值。</p><p>　　泡罩塔盤的主要結構包括泡罩、升氣管、溢流管及降液管。</p><p>　　泡罩塔如果塔盤設計欠妥或操作不當，常會出現以下不正?，F象，從而使塔

45、板效率下降，甚至破壞操作。</p><p>　?。?） 錐流 當液體流量很小或液封高度不夠時，從齒縫出來的蒸氣，能推開液體，掠過液面直接上升，以致氣液接觸不良。</p><p>　?。?） 脈動 當蒸氣流量很小、不能以連續(xù)鼓泡的形式通過液層時，必然是逐漸積累蒸氣，使塔盤下方的氣壓逐漸升高，當增加到足夠的數值后，才能通過齒縫鼓泡逸出；而當流過若干氣泡后，氣壓下降，就停止鼓泡；再等到上升至

46、一定壓力后，才能重新鼓泡。即蒸氣的流動過程表現為蒸氣脈動鼓泡。</p><p>　　（3） 偏流和傾流 當液體流量過大和蒸氣流量過小時，塔盤上液面落差大，使氣流分布不均，就稱為偏流；情況嚴重時，液體從升氣管溢流而下，稱為傾流。這現象多出現于大塔中。</p><p>　?。?） 過量的霧沫夾帶 蒸氣速度過高時，被夾帶到上一塔盤的液量超過了允許值，稱為過量的霧沫夾帶。</p>

47、<p>　　（5） 液泛 部分液體未能通過降液管流下，被攔截在塔板上，泡沫層高度充滿板間距，以致無法操作，這稱為液泛（或淹塔）。造成液泛的原因有：板間距太小，降液管面積太小，或是氣液流量太大，超過了設計限度。</p><p>　　泡罩是泡罩塔板最主要的部件，品種很多，目前應用最多的型式是具有矩形或梯形齒縫，底部有緣圈、結構可拆的圓泡罩。</p><p><b>　　

48、1.6.2 篩板塔</b></p><p>　　篩板塔也是很早出現的一種板式塔。20世紀50年代起對篩板塔進行了大量工業(yè)規(guī)模的研究，逐步掌握了篩板塔的性能，并形成了較完善的設計方法。與泡罩塔相比，篩板塔具有下列優(yōu)點：生產能力大（20％～40％），塔板效率高（10％～15％），壓力降低（30％～50％），而且結構簡單，塔盤造價減少40％左右，安裝、維修都較容易。從而一反長期的冷落狀況，獲得了廣泛應用。近

49、年來對篩板塔盤的研究還在發(fā)展，出現了大孔徑篩板（孔徑可達20～25mm）、導向篩板等多種型式。</p><p>　　篩板塔盤上分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流堰及降液管等幾部分。工業(yè)塔常用的篩孔孔徑為3～8mm，按正三角形排列，孔間距與孔徑的比為2.5～5。近年來有用大孔徑（10～25mm）篩板的，它具有制造容易、不易堵塞等優(yōu)點，只是漏液點稍高，操作彈性較小。</p><p>　　與泡罩塔操作情況

50、類似，液體從上一層塔盤的降液管流下，橫向流過塔盤，經溢流堰進入降液管，流入下一層塔盤。依靠溢流堰來保持塔盤上的液層高度。蒸氣自下而上穿過篩孔時，分散成氣泡，穿過板上液層。在此過程中進行相際的傳熱和傳質。</p><p>　　篩板塔盤的特點如下。</p><p>　?。?） 結構簡單，制造維修方便。</p><p>　　（2） 生產能力較大。</p>&

51、lt;p>　　（3） 塔板壓力降較低。</p><p>　　（4） 塔板效率較高，但比浮閥塔盤稍低。</p><p>　?。?） 合理設計的篩板塔可具有適當的操作彈性。</p><p>　?。?） 小孔徑篩板易堵塞，故不宜處理臟的、黏性大的和帶有固體粒子的料液。</p><p><b>　　1.6.3 浮閥塔</b>

52、;</p><p>　　20世紀50年代起，浮閥塔已大量用于工業(yè)生產，以完成加壓、常壓、減壓下的精餾、吸收、脫吸等傳質過程。大型浮閥塔的塔徑可達10m，塔高達83m，塔板數有數百塊之多。</p><p>　　浮閥塔是在泡罩塔的基礎上發(fā)展起來的，它主要的改進是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設有浮動的浮閥，浮閥可根據氣體流量上下浮動，自行調節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數值。這一改進使浮閥塔在操作

53、彈性、塔板效率、壓降、生產能力以及設備造價等方面比泡罩塔優(yōu)越。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔廣泛用于精餾、吸收以及脫吸等傳質過程中。塔徑從200mm到6400mm，使用效果均較好。國外浮閥塔徑，大者可達10m，塔高可達80m，板數有的多達數百塊。</p><p>　　浮閥塔之所以廣泛應用，是由于它具有下列特點。</p><p>　?。?） 處理能力大 浮閥在塔盤上可

54、安排得比泡罩更緊湊。因此浮閥塔盤的生產能力可比圓形泡罩塔盤提高20％～40％。</p><p>　?。?） 操作彈性大 浮閥可在一定范圍內自由升降以適應氣量的變化，而氣縫速度幾乎不變，因之能在較寬的流量范圍內保持高效率。它的操作彈性為3～5，比篩板和舌形塔盤大得多。</p><p>　?。?） 塔板效率高 由于氣液接觸狀態(tài)良好，且蒸氣以水平方向吹入液層，故霧沫夾帶較少。因此塔板效率較高

55、，一般情況下比泡罩塔高15％左右。</p><p>　?。?） 壓力降小 氣流通過浮閥時，只有一次收縮、擴大及轉彎，故干板壓力降比泡罩塔低。在常壓塔中每層塔盤的壓力降一般為400～666.6Pa。</p><p>　　浮閥的型式很多，國內已采用的浮閥，如V-1型、V-4型、V-6型、十字架型和A型，其中常用的是V-1型和V-4型。</p><p>　　浮閥塔盤操作

56、時的氣液流程和泡罩塔相似；蒸氣自閥孔上升，頂開閥片，穿過環(huán)形縫隙，以水平方向吹入液層，形成泡沫。浮閥能夠隨著氣速的增減在相當寬廣的氣速范圍內自由調節(jié)、升降，以保持穩(wěn)定操作。</p><p>　　1.6.4 舌形塔及浮動舌形塔</p><p>　　舌形塔是噴射型塔，20世紀60年代開始應用。它是在塔盤板上開有與液流同方向的舌形孔，蒸氣經舌孔流出時，其沿水平方向的分速度促進了液體的流動，因而在

57、大液量時也不會產生較大的液面落差。由于氣液兩相呈并流流動，這就大大地減少了霧沫夾帶。當舌孔氣速提高到某一定值時，塔盤上的液體被氣流噴射成滴狀和片狀，從而加大了氣液接觸面積。與泡罩塔相比，其優(yōu)點是：液面落差小，塔盤上液層薄、持液量小，壓力降?。s為泡罩塔盤的33％～50％），處理能力大，塔盤結構簡單，鋼材可省12％～45％，且安裝維修方便；其缺點是：操作彈性?。▋H2～4），塔板效率低，因而使用受到一定限制。浮動舌形塔盤也是一種噴射塔盤，其

58、舌片綜合了浮閥及固定舌片的結構特點，因此既有舌形塔盤的大處理量、低壓力降、霧沫夾帶小等優(yōu)點，又有浮閥塔的操作彈性大、效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點；缺點是舌片易損壞。</p><p>　　1.6.5 穿流式柵板塔</p><p>　　穿流式柵板塔屬于無溢流裝置的板式塔，在工業(yè)上也得到廣泛應用。屬于穿流式的還有：穿流式波紋篩板塔盤、穿流式雙孔徑篩板塔盤等。</p><p>　

59、　穿流式塔盤根據板上開有柵縫或篩孔，分別稱為穿流式柵板塔或穿流式篩板塔。這種塔盤沒有降液管，氣液兩相同時相向通過柵縫或篩孔。操作時蒸氣通過孔縫上升，進入液層，形成泡沫；與蒸氣接觸后的液體，也不斷地通過孔縫流下。</p><p>　　這種塔盤由于操作范圍窄，一直未能推廣應用。至20世紀50年代初，穿流式柵板塔的工業(yè)應用獲得成功，因而近年來應用日廣。</p><p>　　穿流式柵板塔的特點如下

60、。</p><p>　?。?） 結構簡單 塔盤上無溢流裝置，結構比一般篩板塔盤還簡單。因而制造容易，安裝維修方便，節(jié)省材料和投資。 </p><p>　?。?） 生產能力大 由于沒有溢流裝置，就節(jié)省了降液管所占的塔截面積（一般約占塔盤總面積的15％～30％），所以蒸氣流量較大。</p><p>　?。?） 壓力降小 開孔率大，孔縫氣速可比溢流式塔盤為小，其壓力

61、降比泡罩塔小40％～80％，因而可用于真空蒸餾。</p><p>　　（4） 污垢不易沉積、孔道不易堵塞 可用塑料、陶瓷、石墨等非金屬耐腐蝕材料制造。</p><p>　?。?） 操作彈性較小 能保持較好效率的負荷上下限之比約為1.5～2.0，低于其他板式塔。</p><p>　?。?） 塔板效率較低 比一般板式塔約低30％～60％。但穿流式塔的孔縫氣速較小，

62、霧沫夾帶量也小，故塔板間距可縮小，因而在同樣的分離條件下，塔的總高度與泡罩塔大致相同。</p><p>　　穿流式塔盤上的氣液通道可制成長條形柵縫或圓形篩孔，柵縫或篩孔大小可按物料的污垢程度、所要求的效率等情況而定，孔縫大，則耐污垢性好、加工容易，但效率較低。柵縫一般寬為3～12mm、長為100～150mm，常用縫寬為3～5mm。篩孔孔徑一般為3～10mm，近來有用到25mm的，常用孔徑為5～8mm。塔盤開孔率一

63、般為15％～25％，亦有大到40％的。</p><p>　　1.6.6 其他類型塔盤</p><p><b>　　1.導向篩板塔盤</b></p><p>　　2.多降液管篩板塔盤</p><p><b>　　3.網孔塔盤</b></p><p>　　4.Kittel塔盤&l

64、t;/p><p><b>　　5.旋流塔盤</b></p><p><b>　　6.角鋼塔盤</b></p><p>　　1.7 塔型選擇一般原則</p><p>　　塔型的合理選擇是做好塔設備設計的首要環(huán)節(jié)。選擇時應考慮的因素有：物料性質、操作條件、塔設備的性能，以及塔設備的制造、安裝、運轉和維修等。

65、</p><p>　　1.7.1 與物性有關的因素</p><p>　　（1） 易起泡的物系，如處理量不大時，以選用填料塔為宜。因為填料能使泡沫破裂，在板式塔中則易引起液泛。</p><p>　　（2） 具有腐蝕性的介質，可選用填料塔。如必須用板式塔，宜選用結構簡單、造價便宜的篩板塔盤、穿流式塔盤或舌形塔盤，以便及時更換。</p><p>　

66、?。?） 具有熱敏性的物料須減壓操作，以防過熱引起分解或聚合，故應選用壓力降較小的塔型。如可采用裝填規(guī)整填料的散堆填料等，當要求真空度較低時，也可用篩板塔和浮閥塔。</p><p>　?。?） 黏性較大的物系，可以選用大尺寸填料。板式塔的傳質效率較差。</p><p>　?。?） 含有懸浮物的物料，應選擇液流通道較大的塔型，以板式塔為宜。可選用泡罩塔、浮閥塔、柵板塔、舌形塔和孔徑較大的篩板

67、塔等。不宜使用填料。</p><p>　?。?） 操作過程中有熱效應的系統(tǒng)，用板式塔為宜。因塔盤上積有液層，可在其中安放換熱管，進行有效的加熱或冷卻。</p><p>　　1.7.2 與操作條件有關的因素</p><p>　?。?） 若氣相傳質阻力大（即氣相控制系統(tǒng)，如低黏度液體的蒸餾，空氣增濕等），宜采用填料塔，因填料層中氣相呈湍流，液相為膜狀流。反之，受液相控制

68、的系統(tǒng)（如水洗二氧化碳），宜采用板式塔，因為板式塔中液相呈湍流，用氣體在液層中鼓泡。</p><p>　?。?） 大的液體負荷，可選用填料塔，若用板式塔時，宜選用氣液并流的塔型（如噴射型塔盤）或選用板上液流阻力較小的塔型（如篩板和浮閥）。此外，導向篩板塔盤和多降液管篩板塔盤都能承受較大的液體負荷。</p><p>　?。?） 低的液體負荷，一般不宜采用填料塔。因為填料塔要求一定量的噴淋密度

69、，但網體填料能用于低液體負荷的場合。</p><p>　　（4） 液氣比波動的適應性，板式塔優(yōu)于填料塔，故當液氣比波動較大時宜用板式塔。</p><p>　　1.7.3 其他因素</p><p>　?。?） 對于多數情況，塔徑小于800mm時，不宜采用板式塔，宜用填料塔。對于大塔徑，對加壓或常壓操作過程，應優(yōu)先選用板式塔；對減壓操作過程，宜采用新型填料。</p

70、><p>　　（2） 一般填料塔比板式塔重。</p><p>　?。?） 大塔以板式塔造價較廉。因填料價格約與塔體的容積成正比，板式塔按單位面積計算的價格，隨塔徑增大而減小。</p><p>　　1.8 板式塔的強化</p><p>　　板式塔產生、發(fā)展的過程，實際上就體現了塔設備的強化途徑?？蓪迨剿陌l(fā)展劃分為三個時期，由于當時的主觀要求和客

71、觀條件所決定，各個時期的發(fā)展有所側重。</p><p>　?。?） 從板式塔的產生到第二次世界大戰(zhàn)結束 這階段的板式塔主要用來煉油，典型設備是泡罩塔。由于當時設計于操作的水平不高，人們希望板式塔有較大的操作彈性，且操作方便，而這正是泡罩塔的特點。篩板塔雖然具有結構簡單、造價低、處理能力大等優(yōu)點，但因缺乏設計資料和難于操作管理而較少采用。</p><p>　?。?） 從第二次世界大戰(zhàn)結束至

72、20世紀50年代末 在煉油工業(yè)繼續(xù)發(fā)展的同時，以三大合成為中心的化學工業(yè)開始有了較大的發(fā)展。這一階段由于處理量的擴大和多方面的要求，泡罩塔已不甚適應。篩板塔則逐漸為人們所接受，技術上有較大的進展。同時，為了適應工業(yè)發(fā)展的要求，對原有的板式塔提出了造價低、處理能力大、能保持高的效率和大的操作彈性等方面的要求，因而相繼出現了S形塔盤、條形泡罩塔盤等泡罩型新塔盤，結合泡罩、篩板的優(yōu)點而創(chuàng)制的各種浮閥塔盤，以及一些噴射型、穿流型的塔盤。這些塔

73、型與泡罩塔相比，都有結構簡單、造價便宜、處理能力較大的優(yōu)點。</p><p>　?。?） 20世紀60年代至今 從60年代起，開始出現生產裝置的大型化，所以也要求塔設備向大型化方向發(fā)展。與此同時，塔設備的廣泛應用，又提出了高壓、真空、大的液體負荷、高彈性比等許多特殊要求，迫使板式塔以強化設備的生產能力為中心，向高效率、大通量方向發(fā)展，因而各種新型塔板不斷出現。常用塔型如篩板、浮閥、泡罩塔盤的設計方法也日趨完善，

74、建立了系列、標準，并采用電子計算技術，使設計快速化和最優(yōu)化。還應指出，節(jié)約能源也日益成為板式塔發(fā)展中必須考慮的問題。</p><p>　　板式塔強化的具體途徑是改進流體動力學因素，以提高設備的通過能力和改善相間的接觸狀況，同時又充分利用氣液兩相之間的熱力學因素，以提高設備的傳質速率與分離效率。</p><p>　　從塔盤的流體力學來看，隨著氣速的增大，氣液兩相接觸時的操作狀態(tài)是：鼓泡-泡沫

75、-噴射，依次過渡。一定的操作狀態(tài)都要求相應的塔盤結構。同時，結構的改變又為解決生產能力與分離效率之間的矛盾創(chuàng)造了有利條件。例如噴射型塔盤的生產能力一般都比泡罩塔盤、浮閥塔盤為大，且壓力降也低。事實上每種塔盤結構都可以歷經從鼓泡到噴射的過渡，問題在于什么是最好的操作狀態(tài)，由設計操作參數所決定的。</p><p>　　第二章 物性數據處理</p><p>　　2.1 確定塔內特定部位的平均溫度

76、</p><p>　　將進料的質量流量和進料、塔頂、塔釜的質量分率分別轉換為摩爾流量和摩爾分率</p><p>　　進料摩爾分率： （2.1）</p><p>　　料液平均摩爾質量 （2.2）</p><p>　　進料摩爾流量：

77、 （2.3）</p><p>　　根據式（2.1）計算進料摩爾分率：</p><p>　　根據式（2.2）計算料液平均摩爾質量：</p><p>　　根據式（2.3）計算進料摩爾流量：</p><p>　　其中，、、分別為A、B組分和料液的摩爾質量，X為摩爾分率，a質量分率，F為進料摩爾流量（kmol/h），為進料質量流量（k

78、g/h）。</p><p>　　根據式（2.1）計算，同理可得：</p><p>　　塔頂產品摩爾分率：0.983</p><p>　　塔釜產品摩爾分率：0.036</p><p>　　為求出塔內不同位置的物性數據，需確定所處的溫度，由于塔內由上向下溫度不斷上升，因此物性數據也不斷變化，在設計中可利用不同塔段的平均溫度以求得近似的物性數據。為

79、設計方便，在本設計中粗略以精餾段和提餾段的平均溫度確定兩段的物性數據，以便進行體積流量的計算。 在這一部分的計算中，我們要計算出指定體系的塔頂溫度（td）、塔釜溫度（tww）及加料板處溫度（tf），并計算精餾段溫度（t1）、提餾段溫度 （t2）、 全塔溫度（t）和料液的平均溫度。</p><p>　　根據汽液相平衡數據畫出汽液相平衡圖，由不同部位的含量在圖中查得塔頂、塔釜、及加料板處的溫度并計算精餾段、提

80、餾段的平均溫度。</p><p>　　T=()/2 T1=()/2</p><p>　　T=()/2 =()/2 （2.4）</p><p>　　圖2.1 汽液相平衡圖</p><p>　　繪制汽液相平衡圖如圖2.1可得以下溫度：</p><p>　　塔頂溫

81、度：37.209</p><p>　　加料板溫度：48.527</p><p>　　塔釜溫度：66.617</p><p>　　精餾段溫度：42.868</p><p>　　提餾段溫度：57.57</p><p>　　全塔溫度：50.22</p><p>　　料液平均溫度：41.76</p

82、><p>　　2.2 飽和蒸汽壓的計算</p><p>　　內插關系式： （2.5）</p><p>　　其中，上下表示上、下限，P為飽和蒸汽壓，t為溫度。</p><p>　　相對揮發(fā)度 （2.6）</p><p>　　說明：根據精

83、餾段或全塔的平均溫度，由內插法得到各組分的飽和蒸汽壓，即可計算對應精餾段和全塔的平均相對揮發(fā)度。</p><p>　　表2.1 各組分得飽和蒸汽壓與溫度得關系</p><p>　　查表2.1并根據式（2.5）計算精餾段A物質的蒸汽壓：</p><p>　　查表2.1并根據式（2.5）計算精餾段B物質的蒸汽壓：</p><p>　　查表2.1

84、并根據式（2.5）計算全塔A物質的蒸汽壓：</p><p>　　查表2.1并根據式（2.5）計算全塔B物質的蒸汽壓：</p><p>　　根據式（2.6）計算精餾段相對揮發(fā)度j：</p><p>　　根據式（2.6）計算全塔相對揮發(fā)度：</p><p>　　2.3 液相密度計算</p><p>　　內插關系式：

85、 （2.7）</p><p>　　液相混合物密度： （2.8）</p><p>　　其中， 、分別為A，B組分的質量分率， 、分別為A，B純組分的密度。</p><p>　　可根據塔頂、塔釜、加料板的質量分率及各純組分的密度求得三處混合液的密度同時可計算三段的平均溫度</p><p&

86、gt;<b>　　（2.9）</b></p><p>　　表2.2 各組分的液相密度與溫度的關系</p><p>　　查表2.2并根據式（2.7）、（2.8）計算塔頂液相密度：</p><p>　　0.0016418797</p><p>　　查表2.2并根據式（2.7）、（2.8）計算，同理可得：</p>

87、<p>　　塔釜液相密度：612.322</p><p>　　加料板液相密度：614.874</p><p>　　料液平均密度： 621.66</p><p>　　精餾段平均密度：611.97</p><p>　　提餾段平均密度：613.6</p><p>　　根據式（2.9）計算全塔平均密度：</

88、p><p>　　2.4 氣體密度的計算</p><p><b>　　混合氣體密度</b></p><p><b>　　（2.10）</b></p><p>　　其中，t為各部位的溫度，P為壓力，101.3kPa，M為各部位的摩爾質量。</p><p>　　加料板蒸汽平均摩爾質量&

89、lt;/p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　精餾段的平均摩爾質量：</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　提餾段的平均摩爾質量：</p>

90、;<p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　全塔的平均摩爾質量：</p><p><b>　?。?.15）</b></p><p>　　塔頂或塔釜的平均摩爾質量可用純組分的代替。</p><p>　　根據式（2.11）、（2.12）、（2.13）、（2.10）計算精

91、餾段氣體平均密度：</p><p>　　根據式（2.10）、（2.11）、（2.12）、（2.14）、（2.15）計算，同理可得：</p><p>　　提餾段氣體平均密度：2.978</p><p>　　全塔氣體平均密度：2.914</p><p><b>　　2.5 粘度的計算</b></p><p

92、><b>　　內插關系式：</b></p><p><b>　　（2.16）</b></p><p><b>　　混合液體粘度</b></p><p><b>　?。?.17）</b></p><p>　　=(d+f)/2

93、 （2.18）</p><p>　　=(d+w)/2 （2.19）</p><p>　　表2.3 各組分的粘度與溫度的關系</p><p>　　查表2.3并根據式（2.16）、（2.17）、（2.18）計算精餾段平均粘度1：</p><p><b>　　mpas</b><

94、;/p><p>　　查表2.3并根據式（2.16）、（2.17）、（2.19）計算，同理可得：</p><p>　　全塔平均粘度：0.205 mpas</p><p>　　2.6 表面張力的計算</p><p><b>　　內插關系式：</b></p><p><b>　　（2.20）<

95、;/b></p><p><b>　　混合物表面張力：</b></p><p><b>　　（2.21）</b></p><p><b>　　各段表面張力：</b></p><p><b>　?。?.22）</b></p><p&

96、gt;<b>　?。?.23）</b></p><p>　　塔頂與塔釜的表面張力可近似用純物質表面張力代替。</p><p>　　表2.4 各組分的表面張力與溫度的關系</p><p>　　根據式（2.20）、（2.21）可得精餾段平均表面張力：</p><p>　　根據式（2.20）、（2.21）計算，同理可得：&l

97、t;/p><p>　　根據式（2.22）計算得：</p><p><b>　　dyn/cm</b></p><p>　　根據式（2.20）、（2.21）、（2.23）計算，同理可得：</p><p>　　提餾段平均表面張力：13.65dyn/cm</p><p>　　2.7 汽化熱和熱容的計算<

98、/p><p><b>　　內插關系式：</b></p><p><b>　?。?.24）</b></p><p><b>　　內插關系式：</b></p><p><b>　?。?.25）</b></p><p><b>　　

99、混合物的汽化熱：</b></p><p><b>　?。?.26）</b></p><p><b>　　混合物的熱容：</b></p><p><b>　?。?.27）</b></p><p>　　表2.5 各組分的汽化熱與溫度的關系</p><

100、;p>　　表2.6 各組分的熱容與溫度的關系</p><p>　　查表2.5并根據式（2.24）、（2.26）計算加料板平均汽化熱：</p><p>　　查表2.6并根據式（2.25）、（2.27）計算，同理可得：</p><p>　　料液平均熱容：190.171 J/mol﹒K</p><p>　　2.8 物性數據總匯</p&

101、gt;<p><b>　　第三章 塔板計算</b></p><p><b>　　3.1 物料衡算</b></p><p>　　F=D+W （3.1）</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　

102、其中，F、D、W分別為進料、塔頂、塔釜的摩爾流量，（kmol/h），、、分別為進料、塔頂、塔釜產品摩爾含量。</p><p>　　由于進料摩爾流量為，進料摩爾分率為0.494，塔頂產品摩爾分率為0.983，塔釜產品摩爾分率為0.036根據式（3.1）、（3.2）列方程計算，可得：</p><p>　　塔頂摩爾流量D：70.33（Kmol/h）</p><p>　　塔

103、釜摩爾流量W：75.09（Kmol/h）</p><p>　　3.2 回流比計算——冷液進料的回流比</p><p>　　由相平衡方程與加料板操作線方程求、</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><

104、;b>　　（3.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　其中，q為熱狀態(tài)參數，為最小回流比，R為回流比且，K=1.1——2.0。</p><p>　　根據式（3.5）計算熱狀態(tài)參數q：</p><p>　　由相平衡方程與加料板操作線方程式（3.3）、（3.4）計

105、算，可得：</p><p>　　解方程得：：0.505 ， ：0.751</p><p>　　根據式（3.6）計算最小回流比：</p><p>　　因此，得回流比： </p><p>　　3.3 計算塔內各段液體的摩爾流量及體積流量</p><p><b>　?。?.7）</b></p

106、><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　其中，、分別為精餾段、提餾段回流液摩爾流量（kmol/h），R為回流比，D為塔頂產品流量（kmol/h），q為熱狀態(tài)參數，

107、F為進料量（kmol/h），、、分別為A、B組分及料液的平均摩爾質量，、分別為精餾段、提餾段的體積流量（），、分別為精餾段、提餾段的平均密度（kg/）。</p><p>　　根據式（3.7）計算精餾段摩爾流量L：</p><p><b>　　Kmol/h</b></p><p>　　根據式（3.8）計算提餾段摩爾流量：</p>&

108、lt;p><b>　　Kmol/h</b></p><p>　　根據式（3.9）計算精餾段體積流量：</p><p><b>　　/s</b></p><p>　　根據式（3.10）計算提餾段體積流量：</p><p><b>　　/s</b></p>&l

109、t;p>　　3.4 計算塔內各段氣體摩爾流量和體積流量</p><p><b>　　（3.11）</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　?。?.13）</b></p><p><b>　?。?.14）</b&g

110、t;</p><p>　　其中，、、、分別為精餾段和提餾段的摩爾流量（kmol/h）、體積流量（），為回流比，、分別為塔頂產品量、進料量（kmol/h），、分別為精餾段、提餾段的平均溫度。</p><p>　　根據式（3.11）計算精餾段氣體摩爾流量：</p><p><b>　　Kmol/h</b></p><p>　

111、　根據式（3.12）計算提餾段氣體摩爾流量：</p><p><b>　　Kmol/h</b></p><p>　　根據式（3.13）計算精餾段氣體體積流量：</p><p>　　根據式（3.14）計算提餾段氣體體積流量：</p><p>　　3.5 用逐板法計算理論塔板數</p><p><

112、;b>　　計算公式：</b></p><p>　　精餾段操作線方程： </p><p><b>　?。?.15）</b></p><p>　　相平衡方程： </p><p><b>　?。?.16）

113、</b></p><p>　　提餾段操作線方程： </p><p><b>　?。?.17）</b></p><p>　　由方程（3.15）、（3.17）解出加料板的摩爾分律、，然后逐板計算：</p><p>　　1. 在用逐

114、板法計算理論塔板數時，如為泡點進料，判斷加料板位置的判據為, ，如為冷液進料，必需求加料扳回流液的含量,以此值判斷加料板位置，此值根據精餾段和提餾段操作線方程聯立求得。 </p><p>　　2. 逐板法和圖解法各做一遍，取其中理論板數多的結果。 </p><p>　　3. 使用圖解法時，階梯的水平線和垂線一定要交于相平衡線和操作線上，否則結果誤差較大。 </p><p

115、><b>　　計算結果：</b></p><p><b>　?。?.50333</b></p><p>　　理論塔板數NT：11.</p><p>　　精餾段理論塔板數NT（精）：6.</p><p>　　并繪制如下所示圖3.1</p><p>　　圖3.1 圖解法求

116、塔板數</p><p>　　3.6 計算實際塔板數</p><p>　　塔效率： （3.18）</p><p>　　精餾段實際板數： （3.19）</p><p>　　全塔實際板數： （3.20）</p

117、><p>　　其中，為相對揮發(fā)度，為回流液平均粘度(mpa.s), N（精）、N分別為精餾段、全塔的實際板數。</p><p>　　根據式（3.18）計算精餾段效率：</p><p>　　同理根據式（3.18）計算全塔效率得：0.554</p><p>　　根據式（3.19）計算精餾段實際塔板數：</p><p>　　根據

118、式（3.20）計算全塔實際塔板數：</p><p><b>　　第四章 結構計算</b></p><p>　　4.1 確定物系負荷系數C</p><p>　　1．查史密斯關聯圖的方法是分別由精餾段和提餾段的參數得史密斯關聯圖的橫坐標A(精)和A（提），以及曲線值B,獲得C20值。 2．板間距是由塔徑來選用的，在未知塔徑的情況下，可根據進