乙醛氧化制備乙酸分離工段設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。I</p><p>　　ABSTRACT錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。II</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></

2、p><p>　　1.1.1 乙酸的工業(yè)現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 工藝技術(shù)的比較與選擇2</p><p>　　1.3 原料及產(chǎn)品規(guī)格2</p><p>　　1.4 三廢處理2</p><p>　　1.4.1 廢氣處理2</p><p>　　1.4.2 廢水處理2&l

3、t;/p><p>　　1.5 確定方案3</p><p>　　1.5.1 設(shè)計(jì)依據(jù)3</p><p>　　1.5.2 設(shè)計(jì)方法3</p><p>　　1.5.3 設(shè)計(jì)流程3</p><p>　　1.6 操作條件的確定4</p><p>　　1.6.1 塔板類型的選取4<

4、/p><p>　　1.6.2 進(jìn)料狀態(tài)4</p><p>　　1.6.3 加熱方式的選擇4</p><p>　　2 精餾塔的工藝計(jì)算5</p><p>　　2.1 物性數(shù)據(jù)5</p><p>　　2.1.1 粗醋酸中各組分的物理性質(zhì)5</p><p>　　2.1.2醋酸水溶液氣-液

5、平衡關(guān)系表5</p><p>　　2.1.3水和醋酸的安托尼常數(shù) 5</p><p>　　2.2 物料平衡6</p><p>　　2.3氧化塔物料衡算6</p><p>　　2.4 蒸發(fā)器物料衡算9</p><p>　　2.5精餾塔T101物料衡算10</p><p>　　2.5.

6、1原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量10</p><p>　　2.5.2物料衡算10</p><p>　　2.5.3塔頂，進(jìn)料和塔釜溫度的計(jì)算10</p><p>　　2.5.4平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算11</p><p>　　2.5.5最小回流比的計(jì)算和適宜回流比的確定及11</p><p>　　2.5.6最

7、小理論塔板數(shù)確定12</p><p>　　2.5.7全塔理論塔板數(shù)12</p><p>　　2.5.8實(shí)際塔板數(shù)和進(jìn)料位置12</p><p>　　2.6精餾塔T102的物料衡算13</p><p>　　2.7 醋酸回收塔物料衡算 13</p><p>　　3 精餾塔主要尺寸計(jì)算15</p>

8、<p>　　3.1精餾塔T101設(shè)備計(jì)算15</p><p>　　3.1.1操作壓強(qiáng)15</p><p>　　3.1.2操作溫度15</p><p>　　3.1.3平均分子量15</p><p>　　3.1.4平均密度（參考《化工原理上冊(cè)附錄圖7》）16</p><p>　　3.1.5表面張力的計(jì)算

9、（參考《化工原理上冊(cè)附錄圖7》）18</p><p>　　3.2精餾塔T101主要尺寸計(jì)算18</p><p>　　3.2.1流量的計(jì)算18</p><p>　　3.2.2塔徑的計(jì)算19</p><p>　　3.2.3塔板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.2.4塔板流體力學(xué)驗(yàn)算23</p>

10、<p>　　3.2.5塔板負(fù)荷性能圖27</p><p>　　3.2.5塔的高度計(jì)算33</p><p>　　4 熱量衡算36</p><p><b>　　4.1.數(shù)據(jù)36</b></p><p>　　4.2冷凝器的熱負(fù)荷36</p><p>　　4.3冷卻水消耗量38

11、</p><p>　　4.4加熱器熱負(fù)荷及全塔熱量衡算38</p><p>　　5 主要設(shè)備設(shè)計(jì)和選型40</p><p>　　5.1接管的設(shè)計(jì)40</p><p>　　5.1.1進(jìn)料管40</p><p>　　5.1.2回流管40</p><p>　　5.1.3釜液出口管40&l

12、t;/p><p>　　5.1.4塔頂蒸汽管41</p><p>　　5.1.5加熱蒸汽管41</p><p>　　5.2冷凝器的選型42</p><p>　　6.結(jié)論錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。43</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)4344</b></p><p><

13、b>　　附 錄4445</b></p><p><b>　　附錄14445</b></p><p>　　（1）英文字母：4445</p><p>　?。?）希臘字母：45</p><p>　?。?）下標(biāo)：4546</p><p>　　（4）上標(biāo)：4546</p

14、><p><b>　　附錄24546</b></p><p>　　謝 辭錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。47</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　乙酸又稱醋酸，分子量為60.05。，

15、是無(wú)色透明帶有刺激性氣味的液體，是重要的有機(jī)酸之一 。乙酸是相當(dāng)弱的一種鹽基酸，與多種金屬能生成鹽類；乙酸的水溶液一般有很強(qiáng)的腐蝕性，純的乙酸電導(dǎo)率很低，但加入少量的硫酸后，通電流時(shí)乙酸就分解為一氧化碳，二氧化碳和氧；乙酸分子結(jié)構(gòu)中的羧基和烷基，能與鹵素，氨，醇等發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，構(gòu)成了乙酸在化學(xué)工業(yè)中的廣泛用途。乙酸可以用來(lái)制取乙酸乙烯，乙酸纖維素，乙酸酯類溶劑，氯乙酸和乙酸鹽類等等。還可以作為織物整理劑，用于制藥工業(yè)。</p&

16、gt;<p>　　我國(guó)醋酸產(chǎn)量不足說(shuō)明我國(guó)醋酸需求增長(zhǎng)速度較快，也說(shuō)明國(guó)內(nèi)醋酸工業(yè)整體水平較差，受到國(guó)外規(guī)?；b置產(chǎn)品的沖擊日趨嚴(yán)重。我國(guó)不僅大量進(jìn)口醋酸，而且醋酸下游產(chǎn)品呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，為醋酸產(chǎn)品的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。未來(lái)10年間，我國(guó)醋酸需求的平均增長(zhǎng)率達(dá)5.7%，2006年我國(guó)需求量達(dá)到1450kt，2010年需求量達(dá)到1880kt。這對(duì)我國(guó)醋酸的研究有著重大意義。</p><p>　

17、　目前國(guó)內(nèi)外乙酸的生產(chǎn)工藝都比較成熟，本設(shè)計(jì)主要針對(duì)乙酸生產(chǎn)的分離工段進(jìn)行研究。精餾塔設(shè)備作為汽一液和液一液之間進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煉油、石油化工、精細(xì)化工、化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)的物系分離，涉及蒸(精)餾、吸收、解吸、汽提、萃取等化工單元操作。是化工、煉油生產(chǎn)裝置中最重要的設(shè)備之一，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置和企業(yè)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、消耗額定以及三廢和環(huán)保等各方面都有重大影響。</p><p&

18、gt;　　當(dāng)前工業(yè)上的大型蒸餾設(shè)備仍以板式塔為主，因?yàn)榘迨剿Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于放大而且在設(shè)計(jì)與操作方面已具備了比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。但板式塔與高效規(guī)整填料相比也有自身的缺點(diǎn):其通量較小、壓降較大、效率也較低，所以進(jìn)入90年代以來(lái)，人們又開(kāi)始尋求板式塔的新突破。歐美各國(guó)，尤其是美國(guó)的各大塔器生產(chǎn)商，研制、開(kāi)發(fā)出大批新型塔板。這些新型塔板既克服了以前的一些缺點(diǎn)，同時(shí)又保留了以往普通塔板的優(yōu)點(diǎn)，以更好適應(yīng)現(xiàn)在對(duì)于大直徑蒸餾設(shè)備大通量、高效率的

19、要求達(dá)到相際間傳質(zhì)與傳熱的目的。當(dāng)用這些新型高效塔板改造現(xiàn)有的篩板塔或浮閥塔時(shí)，無(wú)論是從操作性能，還是從改造費(fèi)用上都顯示出廣泛的應(yīng)用前景。因此我們可以從塔板的性能：塔板效率、處理能力、操作彈性、壓降及抗堵性等幾方面來(lái)研究來(lái)提高精餾塔的性能，從而優(yōu)化塔設(shè)備，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。</p><p>　　1.1.1 乙酸的工業(yè)現(xiàn)狀</p><p>　　近年來(lái)，世界乙酸需求年平均增長(zhǎng)率為6.9%，而

20、我國(guó)年均增長(zhǎng)率達(dá)到10%左右。目前我國(guó)乙酸生產(chǎn)企業(yè)有300多家，2008年生產(chǎn)能力約達(dá)250萬(wàn)t/a。乙酸工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前乙酸工業(yè)生產(chǎn)方法主要有乙醛氧化法，甲醇羰基氧化法，丁烷（輕油）液相氧化法，乙烯直接氧化法。 </p><p>　　甲醇低壓液相碳化法由于原料低廉，操作條件緩和，乙酸產(chǎn)率高，質(zhì)量好且工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)發(fā)展最快的方法，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前利用該工藝生產(chǎn)的裝置占世界總產(chǎn)能的60%以上，其次乙

21、烯乙醛法約占20%，輕烴氧化法約占10%，其它方法約占10%。</p><p>　　1.2 工藝技術(shù)的比較與選擇</p><p>　　按原料路線，乙醛氧化法分為乙醇-乙醛氧化法，乙炔-乙醛氧化法，乙烯-乙醛氧化法。乙醇-乙醛氧化法屬傳統(tǒng)方法，用該法生產(chǎn)1t乙酸耗糧食2t，成本高，規(guī)模小，該工藝生產(chǎn)路線在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被淘汰，在發(fā)展中國(guó)家仍有應(yīng)用，但最終隨著乙酸工藝技術(shù)的發(fā)展而取代。乙炔-乙

22、醛氧化法因?yàn)樾枰褂昧蛩峁鳛榇呋瘎?，存在?yán)重的汞污染，故該法在國(guó)外已經(jīng)被淘汰，國(guó)內(nèi)尚有2.5萬(wàn)t/a裝置能力，已處于半停產(chǎn)狀態(tài)，不久也將會(huì)被淘汰。乙烯-乙醛氧化法在20世紀(jì)60年代發(fā)展迅速，但因?yàn)樵摲ㄋ玫淖匀毁Y源限于石油，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不及用甲醇碳化工藝，國(guó)外利用該工藝建成的生產(chǎn)裝置已全部停產(chǎn)，但在我國(guó)仍在應(yīng)用，因此該方法沒(méi)有得到更大發(fā)展。</p><p>　　甲醇羰基化工藝，當(dāng)裝置規(guī)模向超大型發(fā)展時(shí)能顯示

23、其突出的經(jīng)濟(jì)性，一旦建廠，產(chǎn)量對(duì)市場(chǎng)的沖擊性很大，在市場(chǎng)需求十分巨大的地區(qū)，甲醇羰基化工藝是首選目標(biāo)。該工藝有高壓法和低壓法兩種技術(shù)。本設(shè)計(jì)采用低壓法甲醇羰基化工藝，該工藝以碘化銠為催化劑，工藝反應(yīng)條件溫和，收率高，生產(chǎn)成本低。</p><p>　　本設(shè)計(jì)引用乙醛氧化法生產(chǎn)工藝。乙醛氧化法在孟山都法商業(yè)生產(chǎn)之前，大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。盡管不能與甲基羰基化相比，此法仍然是第二種工業(yè)制乙酸的方法。</p

24、><p>　　1.3 原料及產(chǎn)品規(guī)格</p><p><b>　　原料：乙醛</b></p><p>　　乙醛含量≥99.5wt% 水含量≤0.5wt%</p><p>　　產(chǎn)品規(guī)格：乙酸含量% ≥ 99wt%</p><p>　　1.4 三廢處理</p><

25、;p>　　1.4.1 廢氣處理</p><p>　　廢氣中主要成分為一氧化碳，可直接焚燒或通過(guò)變壓吸附裝置回收一氧化碳后焚燒。經(jīng)處理后的廢氣符合國(guó)家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.4.2 廢水處理</p><p>　　間歇排放的少量廢水，這是設(shè)備、管道檢修時(shí)的沖洗液及地面沖洗水，這些含醋酸的廢水經(jīng)一級(jí)中和處理后，送廢水處理站，經(jīng)生化處理后達(dá)到排放標(biāo)

26、準(zhǔn)。 廢液量也很少，廢液中含有有機(jī)組分，主要含醋酸、丙酸，可送去綜合利用或送焚燒站焚燒。</p><p><b>　　1.5 確定方案</b></p><p>　　1.5.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　醋酸生產(chǎn)消耗定額見(jiàn)表1-1</p><p><b>　　表1-1消耗定額</b>&

27、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)依據(jù)教科書(shū)實(shí)例，結(jié)合現(xiàn)在乙酸工業(yè)實(shí)際，提出設(shè)計(jì)要求，對(duì)通過(guò)分析做出理論計(jì)算，為工業(yè)設(shè)計(jì)人員提供理論上的設(shè)計(jì)依據(jù)。</p><p>　　1.5.2 設(shè)計(jì)方法</p><p>　　本設(shè)計(jì)在給定的已知條件下采用簡(jiǎn)捷計(jì)算法，設(shè)計(jì)出符合要求的篩板式連續(xù)精餾塔。</p><p>　　1.5.3 設(shè)計(jì)流程</p>

28、<p>　　本設(shè)計(jì)采用連續(xù)精餾，氧化液連續(xù)流入蒸發(fā)器1，在120度到125度氣化，醋酸錳和焦油狀高沸物雜質(zhì)則留存器底，定期清除。蒸發(fā)器1蒸出乙酸蒸汽，連續(xù)進(jìn)入脫低沸物塔2，該塔塔板數(shù)約50塊，在塔內(nèi)主要是將氧化液中低沸物如乙醛，甲酸，乙酸甲酯和水蒸出。塔頂裝有回流冷凝器3，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷凝器的水量。未冷凝的氣體進(jìn)入乙酸回收系統(tǒng)。塔底的乙酸含有少量的高沸物和微量的低沸物。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后，以穩(wěn)定的流量連續(xù)地進(jìn)入脫高沸物塔。其塔頂也裝有回

29、流冷凝器3，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水的水量，以控制溫度。冷凝的乙酸，部分回流入塔，部分作為產(chǎn)品送往貯槽。該塔塔底脫出高沸點(diǎn)物。</p><p>　　圖1-1 本設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易流程示意圖</p><p>　　1.6 操作條件的確定</p><p>　　1.6.1 塔板類型的選取</p><p>　　由于粗醋酸的腐蝕性較強(qiáng)，板式塔塔板更易被腐蝕，但隨著化學(xué)

30、工業(yè)不斷發(fā)展，新的耐腐蝕材料不斷研制成功，在醋酸生產(chǎn)中有的采用了板式塔。板式塔的生產(chǎn)能力高，在高壓下，板式塔的分離效率優(yōu)于填料塔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于操作。</p><p>　　塔板的類型一般有泡罩塔，篩板塔，浮閥塔，斜孔塔等，本設(shè)計(jì)選取篩孔塔板，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。但其也有不足的地方，篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦和粘度大的物料。</p

31、><p>　　1.6.2 進(jìn)料狀態(tài)</p><p>　　采用泡點(diǎn)進(jìn)料，不僅對(duì)穩(wěn)定塔操作較為方便，且不受季節(jié)溫度影響。綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，基于恒摩爾流假定，精餾段和提鎦段上升蒸汽的摩爾流量相等，故精餾段和提鎦段塔徑相等，制造上較為方便。</p><p>　　1.6.3 加熱方式的選擇</p><p>　　間接蒸汽加熱是通過(guò)

32、加熱器使釜液部分汽化。上升蒸汽與回流下來(lái)的冷液進(jìn)行傳質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是使釜液部分汽化，維持原來(lái)的濃度，以減少理論塔板數(shù)。但其缺點(diǎn)只是增加了加熱裝置。本設(shè)計(jì)采用間接蒸汽加熱。</p><p>　　2 精餾塔的工藝計(jì)算</p><p><b>　　2.1 物性數(shù)據(jù)</b></p><p>　　2.1.1 粗醋酸中各組分的物理性質(zhì)</p>

33、<p>　　表2-1 粗醋酸各組分的物理常數(shù)</p><p>　　2.1.2醋酸水溶液氣-液平衡關(guān)系表</p><p>　　表2-2醋酸水溶液氣-液平衡關(guān)系表</p><p>　　2.1.3水和醋酸的安托尼常數(shù) </p><p>　　表2-3 水和醋酸的安托尼常數(shù)</p><p><b>　　2

34、.2 物料平衡</b></p><p>　　年產(chǎn)2.0萬(wàn)噸/年乙酸，工作日330天。一年相當(dāng)于7920小時(shí)。</p><p>　　則每小時(shí)生產(chǎn)乙酸20000×1000kg/7920=2525.253kg/h</p><p>　　根據(jù)消耗定額得每小時(shí)乙醛進(jìn)料量為：1000/770=2525.253/m乙醛</p><p>

35、　　則m乙醛=1944.445kg/h</p><p>　　所以選擇乙醛每小時(shí)進(jìn)料量為2000kg/h</p><p>　　2.3氧化塔物料衡算</p><p>　?。?）氧化塔物料衡算中的已知數(shù)據(jù)</p><p>　?、?每小時(shí)通入氧化塔的乙醛量為10000kg/h</p><p>　?、?氧化過(guò)程中乙醛總轉(zhuǎn)化率為9

36、9. 3%</p><p>　?、?氧化過(guò)程中氧的利用率為98. 4%</p><p>　?、?氧化塔塔頂補(bǔ)充的工業(yè)氮使其濃度達(dá)到45%</p><p>　?、?未轉(zhuǎn)化的乙醛在氣液相中的分配率（體積%） 氣相：34% 液相：66%</p><p>　　⑥ 原料組成見(jiàn)表2-4</p><p><b>　　表

37、2-4 原料組成</b></p><p>　　催化劑中醋酸錳用量為氧化塔進(jìn)料乙醛重量的0. 08%</p><p>　?、哐趸^(guò)程中乙醛的分配率</p><p>　　主反應(yīng) 96%</p><p>　　副反應(yīng) 1. 4%</p><p>

38、;<b>　　0. 25%</b></p><p><b>　　0. 95% </b></p><p><b>　　1. 4%</b></p><p><b>　?。?）反應(yīng)式衡算</b></p><p>　　純乙醛量：2000×99. 5%=1

39、990kg</p><p>　?、?主反應(yīng) 96%</p><p>　　a. 乙醛用量： 1990×0. 993×0. 96=1897.03kg </p><p>　　b. 需用氧量(x) 44:16=1897.03:x x=689.83kg</p><

40、p>　　c. 生成醋酸量(y) 44:60=1897.03:y y=2586.86kg</p><p>　?、?副反應(yīng) 1. 4%</p><p>　　a. 乙醛用量：1990×0. 993×0. 014=27.66kg</p><p>　　b. 需用氧量(x) 132:96=27.66:x x=20.12kg&

41、lt;/p><p>　　c. 生成醋酸量(y) 132:120=27.66:y y=25.15kg</p><p>　　d. 生成甲酸量(z) 132:46=27.66:z z=9.64kg</p><p>　　e. 生成水量(w) 132:18=27.66:w w=3.77kg</p><p>　　f. 生成二氧化碳量(v)

42、 132:44=27.66:v v=9.22kg</p><p>　?、?副反應(yīng) 0. 25%</p><p>　　a. 乙醛用量：1990×0. 993×0. 0025=4.94kg</p><p>　　b. 需用氧量(x) 132:32=4.94:x x=1.20kg</p><p>

43、　　c. 生成亞乙基二醋酸量(y) 132:146=4.94:y y=5.46kg</p><p>　　d. 生成水量(z) 132:18=4.94:z z=0.67kg</p><p>　?、?副反應(yīng) 0. 95% </p><p>　　a.乙醛用量：1990×0. 993×0. 0095=18.77kg</

44、p><p>　　b.需用氧量(x) 88:48=18.77:x x=10.24kg</p><p>　　c.生成醋酸甲酯量(y) 88:74=18.77:y y=15.78kg</p><p>　　d.生成二氧化碳量(z) 88:44=18.77:z z=9.39kg</p><p>　　e.生成水量(w) 88:18=18.

45、77:w w=3.84kg</p><p>　　⑤ 副反應(yīng) 1. 4%</p><p>　　a.乙醛用量：1990×0. 993×0. 014=27.66kg</p><p>　　b.需用氧量(x) 88:160=27.66:x x=50.29kg</p><p>　　c.生成水量(y) 8

46、8:72=27.66:y y=22.63kg</p><p>　　d.生成二氧化碳量(z) 88:176=27.66:z z=55.32kg</p><p>　　根據(jù)反應(yīng)式衡算出來(lái)的反應(yīng)物總耗量及反應(yīng)生成物總量如下：</p><p>　?、?反應(yīng)掉的乙醛總量 2000×0. 995×0. 993=1976.07kg</p>

47、<p>　?、?未轉(zhuǎn)化的乙醛量 2000×0. 995×0. 007=13.93kg</p><p>　?。ㄆ渲幸合嘀幸胰┖?3.93×0. 66=9.19kg 氣相中乙醛含量13.93×0. 34=4.74kg）</p><p>　?、?反應(yīng)掉的氧氣總量 689.83+20.12+1.20+10.24+50.29=771.64

48、kg</p><p>　　則所需工業(yè)氧氣量 771.64/（0.98*0.984）=800.19kg</p><p>　　其中： 氧氣=800.19×0. 98=784.19kg</p><p>　　氮?dú)?800.19×0. 02=16.00kg</p><p>　　所以未反應(yīng)的氧氣=784.19-771.64=1

49、2.55kg</p><p><b>　　④ 反應(yīng)生成物重量</b></p><p>　　醋酸：2586.86+25.15=2612.01kg</p><p>　　二氧化碳：9.22+9.39+55.32=73.93kg</p><p>　　水：3.77+0.67+3.84+22.63=30.91kg</p>

50、<p><b>　　甲酸：9.64kg</b></p><p>　　亞乙基二醋酸酯：5.46kg</p><p>　　醋酸甲酯：15.78kg</p><p><b>　　（4）催化劑用量</b></p><p>　　已知催化劑溶液中醋酸錳用量為氧化塔進(jìn)料乙醛重量的0.08%，催化劑中

51、醋酸錳的含量為10%，設(shè)催化劑溶液用量為x</p><p>　　0.0008×(2000+x)=0.1x x=16.13kg</p><p>　　其中： 醋酸錳 16.13×0. 1=1.61kg</p><p>　　水 16.13×0. 3=4.84kg</p><p>　　醋酸 16.

52、13×0. 6=9.68kg</p><p><b>　?。?）保安氮用量</b></p><p><b>　　設(shè)保安氮為xkg</b></p><p>　　塔頂干氣量計(jì)算： 氮?dú)猓?6+0. 97x</p><p>　　氧氣 ：12.55+0. 03x</p><p&

53、gt;　　二氧化碳：73.93kg</p><p>　　則 (16+0.97x)/(16+12.55+x+73.93)=0.45 x=57.93kg</p><p>　?。ㄆ渲械?dú)猓?7.93×0. 97=56.19kg 氧氣：57.93×0. 03=1.74kg）</p><p>　　塔頂干氣量 氮?dú)? 16+0. 97x=72

54、.1kg</p><p>　　氧氣: 12.55+0. 03x=14.29kg</p><p>　　二氧化碳: 73.93kg</p><p>　　整理以上數(shù)據(jù)，列出氧化塔物料平衡結(jié)果，見(jiàn)表2-5</p><p>　　表2-5氧化塔物料衡算結(jié)果</p><p>　　圖2-1 氧化塔物料衡算圖</p>&l

55、t;p>　　2.4 蒸發(fā)器物料衡算</p><p>　　圖2-2 蒸發(fā)器進(jìn)出物料圖</p><p>　　已知數(shù)據(jù)： F=2672.52kg/h （進(jìn)料中醋酸錳含量） </p><p>　?。ㄍ瓿梢褐写姿徨i含量）</p><p>　　列衡算式： L=23.38kg/h</p><p&

56、gt;　　W=2649.14kg/h</p><p>　　2.5精餾塔T101物料衡算</p><p>　　2.5.1原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p><b>　　進(jìn)料平均摩爾質(zhì)量</b></p><p>　　塔頂平均摩爾質(zhì)量MD=0.7194×18+(1-0.7194) ×60=

57、29.79</p><p>　　塔底平均摩爾質(zhì)量Mw=(1-0.0016) ×60+0.0016×18=59.93</p><p><b>　　2.5.2物料衡算</b></p><p>　　已知數(shù)據(jù)： （1）進(jìn)料流量2649.14kg/h</p><p>　　（2）醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 968，水的質(zhì)量

58、分?jǐn)?shù)0. 0154</p><p>　?。?）餾出液中醋酸含量3%，釜液中醋酸的回收率為98%</p><p>　　（4）醋酸和水的摩爾質(zhì)量分別為60kg/kmol和18kg/kmol</p><p><b>　　進(jìn)料組成 </b></p><p>　　進(jìn)料流量F=2649.14/57.88=45.77kmol/h&l

59、t;/p><p>　　列衡算式： </p><p>　　=0. 97 =0. 98</p><p>　　得： D=3.11kmol/h W=42.66kmol/h</p><p>　　XD=0.7194 Xw=0.0016</p><p>　　即： D=3.11&#

60、215;29.79=92.65kg/h </p><p>　　W=42.66×59.93=2556.61kg/h</p><p>　　2.5.3塔頂，進(jìn)料和塔釜溫度的計(jì)算</p><p>　　塔頂溫度：100～104℃ 塔底溫度：117～124℃ 常壓精餾：P=101. 3kpa</p><p><b>　　根

61、據(jù)表2-3可得</b></p><p><b>　?。?）求進(jìn)料溫度</b></p><p>　　假設(shè)泡點(diǎn)溫度為116.5℃</p><p>　　對(duì)水： a</p><p>　　對(duì)醋酸： a</p><p><b>　　則 </b>&l

62、t;/p><p>　　與x=0.0504十分接近，故假設(shè)t=116.5℃正確，故進(jìn)料溫度為tF=116.5℃</p><p><b>　　（2）塔頂溫度計(jì)算</b></p><p>　　假設(shè)塔頂溫度為103.725℃</p><p><b>　　同理：</b></p><p>　

63、　對(duì)水： PAs=115.5580kpa 對(duì)醋酸： PBs=64.6249kpa</p><p>　　則x=(101.3-64.6249)/(115.5580-64.6249)=0.7201</p><p>　　與XD=0.7194十分接近，故假設(shè)塔頂溫度為tD=103.725℃正確。</p><p><b>　?。?）塔釜溫度計(jì)算<

64、/b></p><p>　　假設(shè)塔釜溫度為117.85℃</p><p><b>　　同理：</b></p><p>　　對(duì)水： PAs=185.3532kpa 對(duì)醋酸： PBs=101.2045kpa</p><p>　　則x=(101.3-101.2045)/(185.3532-101.2045)

65、=0.0012</p><p>　　與XW=0.0016十分接近，故假設(shè)塔釜溫度為tW=117.85℃正確</p><p>　　2.5.4平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算</p><p>　　塔頂：（αAB）D=115.5580/6406249=1.7881</p><p>　　進(jìn)料：（αAB）F=177.46/97.12=1.8272</p>

66、;<p>　　塔釜：（αAB）W=185.3532/101.2045=1.8315</p><p>　　全塔平均相對(duì)揮發(fā)度：αAB= =1.8155</p><p>　　2.5.5最小回流比的計(jì)算和適宜回流比的確定</p><p>　　進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料，所以q=1</p><p><b>　　根據(jù)公式 </b&

67、gt;</p><p>　　帶入已知數(shù)據(jù)，得Rmin=16.86</p><p>　　取 R=1.5Rmin=1.5×16.86=25.29</p><p>　　2.5.6最小理論塔板數(shù)確定</p><p>　　Nmin=lg[(xD/(1-xD)) ×((1-xW)/xW)]/lgα-1=11.37</p>

68、;<p>　　2.5.7全塔理論塔板數(shù)</p><p>　　利用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論塔板數(shù)</p><p>　　全回流時(shí)理論板層數(shù) </p><p>　　Nmin=lg[(xD/(1-xD)) ×((1-xW)/xW)]/lgα-1=11.37</p><p>　　則 (R-Rmin)/(R+1)=(26-16.86)/

69、(26+1)=0.3385</p><p>　　由化工原理P37吉利蘭圖 查得 </p><p>　　(N-Nmin)/N+2=0.38</p><p><b>　　得N=19.56</b></p><p>　　精餾段理論板層數(shù) </p><p>　　Nmin=lg[

70、(xD/(1-xD)) ×((1-xF)/xF)]/lgα-1=5.5</p><p>　　橫坐標(biāo) 385不變，則縱坐標(biāo)讀數(shù)也不變</p><p>　　既 N1=10.09 </p><p>　　即精餾段理論板數(shù)為10.09.，提餾段理論板數(shù)為9.91</p><p>　　2.5.8實(shí)際塔板數(shù)和進(jìn)料位置</p&

71、gt;<p><b>　?、侔逍?lt;/b></p><p>　　查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》</p><p>　　以進(jìn)料為計(jì)算基準(zhǔn)，得表2-6</p><p>　　表2-6 粘度數(shù)據(jù)表</p><p>　　=∑=0.9521×0.39+0.0504×0.208=0.3818 mPa

72、3;s</p><p>　　= 0.49×(1.8155×0.3818)-0.245=0.54</p><p><b>　?、谒?nèi)實(shí)際板數(shù)</b></p><p>　　NP=NT/ET=19.56/0.54=36.22</p><p>　　取實(shí)際板層數(shù)為37塊(不包括再沸器)</p>&

73、lt;p>　　精餾段和提餾段實(shí)際板數(shù)的確定</p><p>　　NP精=NT精/ET=10.09/0.54=18.69</p><p>　　取實(shí)際精餾段塔板數(shù)為19塊，提餾段實(shí)際板數(shù)為18塊，進(jìn)料板的位置為由下往上數(shù)的第十九塊板</p><p>　　2.6精餾塔T102的物料衡算</p><p>　　已知數(shù)據(jù)：（1）進(jìn)料流量F=2556

74、.61kg/h</p><p>　?。?）進(jìn)料醋酸含量98%，</p><p>　　釜?dú)堃捍姿岷?0%，成品醋酸含量99. 8% </p><p><b>　　列衡算式： </b></p><p>　　得： W=2281.86kg/h L=274.75kg/h&l

75、t;/p><p>　　2.7 醋酸回收塔物料衡算</p><p>　　已知數(shù)據(jù)：（1）進(jìn)料流量F=92.65+274.75=367.4kg/h</p><p>　?。?）經(jīng)回收后得到粗醋酸含量65%以上（按65%計(jì)算）</p><p>　　（3）從精餾塔出來(lái)的醋酸含量20%，副產(chǎn)物中含5%的醋酸</p><p>　　列衡算

76、式： F=X+Y</p><p>　　F×0. 2=0. 05X+0. 65Y</p><p>　　得： X=236.19kg/h Y=131.21kg/h</p><p>　　圖2-3醋酸回收塔進(jìn)出物料圖</p><p>　　3 精餾塔主要尺寸計(jì)算</p><p>　　3.1精餾塔T10

77、1設(shè)備計(jì)算</p><p><b>　　3.1.1操作壓強(qiáng)</b></p><p>　　常壓精餾：P=101.3kpa</p><p><b>　　3.1.2操作溫度</b></p><p>　　進(jìn)料溫度：TF=116.5℃</p><p>　　塔溫 塔頂溫度：TD=103

78、.725℃</p><p>　　塔釜溫度：TW=117.85℃</p><p><b>　　故精餾平均操作溫度</b></p><p>　　Tm=(116.5+103.725)/2=110.113℃</p><p><b>　　提鎦段平均操作溫度</b></p><p>　　

79、Tn=(116.5+117.85)/2=117.175℃</p><p>　　3.1.3平均分子量</p><p><b>　　塔頂平均分子量：</b></p><p>　　y1=XD=0.7194 α=1.8155</p><p>　　由y=αX/1+(α-1)X得，</p><p><

80、;b>　　X1=0.5854</b></p><p>　　氣相平均分子量 MvD=0.7194×18+ (1-0.7194) ×60=29.79kg/kmol</p><p>　　液相平均分子量 MLD=0.5854×18+(1-0.5854) ×60=35.41kg/kmol</p><p>&l

81、t;b>　　進(jìn)料板平均分子量：</b></p><p>　　XF=0.0504 則yF=0.0879</p><p>　　氣相平均分子量 MVF=0.0879×18+(1-0.0879) ×60=56.31kg/kmol</p><p>　　液相平均分子量 MLF=0.0504×18+(1-0.0504) ×

82、60=57.88kg/kmol</p><p><b>　　塔釜平均分子量：</b></p><p>　　XW=0.0016 yW=0.0029</p><p>　　氣相平均分子量MVW=0.0029×18+(1-0.0029) ×60=59.88kg/kmol</p><p>　　液相平均分子

83、量MLW=0.0016×18+(1-0.0016) ×60=59.93kg/mol</p><p><b>　　精餾段平均分子量</b></p><p>　　氣相平均分子量：MVM=(29.79+56.31)/2=43.05 kg/mol</p><p>　　液相平均分子量：MLM=(35.41+57.88)/2=46.65

84、 kg/mol</p><p><b>　　提餾段平均分子量</b></p><p>　　氣相平均分子量：MVN=(56.31+59.88)/2=58.095kg/kmol</p><p>　　液相平均分子量：MLN=(57.88+59.93)/2=58.91kg/kmol</p><p>　　3.1.4平均密度（參考《

85、化工原理上冊(cè)附錄圖7》）</p><p>　　表3-1 密度數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　經(jīng)插值計(jì)算得</b></p><p>　　表3-2 插值計(jì)算后密度數(shù)據(jù)表</p><p>　　已知各組分在液相、氣相所占的比例，根據(jù)表2-2氣-液平衡關(guān)系，用插值法得，表3-3所示。</p><p>

86、;<b>　　表3-3</b></p><p><b>　　塔頂密度的計(jì)算 </b></p><p>　?、僖合嗥骄芏龋害袻,D=1/(x醋酸/ρ醋酸+x水/ρ水)</p><p>　　則ρL,D=1÷(0.6576÷954.285+0.3423÷955.48)=954.789 kg/m3&

87、lt;/p><p><b>　?、跉庀嗥骄芏龋?lt;/b></p><p>　　M=M醋酸y醋酸+M水y水 ρV,D=TM/22.4TD</p><p>　　M=60×0.8069+18×0.1931=51.89kg/kmol</p><p>　　ρV,D=273.15×51.89

88、7;22.4×(103.75+273.15)=1.679 kg/m3</p><p>　　(2) 進(jìn)料板密度的計(jì)算</p><p>　　①液相平均密度：ρL,F=1/(x醋酸/ρ醋酸+x水/ρ水)</p><p>　　則ρL,F=1÷(0.968÷936.8+0.0154÷945.48)=952.75 kg/m3 </p

89、><p><b>　　②氣相平均密度：</b></p><p>　　M=M醋酸y醋酸+M水y水 </p><p>　　M=600.1886+18×0.8114=25.92</p><p>　　ρV,F=TM/22.4TF</p><p>　　ρV,F=273.15×25.92

90、÷22.4×(116.5+273.15)=0.8112 kg/m3</p><p>　　(3) 塔釜密度的計(jì)算</p><p>　　①液相平均密度：ρL,w=1/(x醋酸/ρ醋酸+x水/ρ水)</p><p>　　則ρL,w=1÷(0.9995÷934.37+0.0005÷944.56)=934.375 kg/m3&

91、lt;/p><p><b>　?、跉庀嗥骄芏龋?lt;/b></p><p>　　M=M醋酸y醋酸+M水y水 </p><p>　　M=60×0.0332+18×0.9668=19.39kg/kmol</p><p>　　ρV,W=TM/22.4TW</p><p>　　ρV,W=2

92、73.15×19.39/22.4×(273.15+117.85)=0.6047 kg/m3</p><p>　　(4)精餾段和提餾段密度的計(jì)算</p><p><b>　　精餾段：</b></p><p>　　氣相平均密度：=1／2×(+)= 1／2×(0.8112+1.679)=1.2451(kg/m3

93、)</p><p>　　液相平均密度：=1／2×( + ) =1／2×(952.75+954.789)=953.7695(kg/m3)</p><p><b>　　提餾段：</b></p><p>　　氣相平均密度：′=1／2×(+)= 1／2×(0.8112+0.6047)=0.70795(kg/m3)

94、</p><p>　　液相平均密度：′=1／2×( + ) =1／2×(952.75+934.375)=943.5625(kg/m3)</p><p>　　3.1.5表面張力的計(jì)算（參考《化工原理上冊(cè)附錄圖7》）</p><p>　　表3-4 表面張力數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　經(jīng)插值計(jì)算得</b

95、></p><p>　　表3-5 插值計(jì)算后表面張力數(shù)據(jù)表</p><p>　　σD=σ醋酸x醋酸+σ水x水=19.64×0.4146+59.17×0.7194=50.83 mN/m</p><p>　　σF=σ醋酸x醋酸+σ水x水=18.36×0.9496+56.56×0.0504=20.29 mN/m</p&

96、gt;<p>　　σW=σ醋酸x醋酸+σ水x水=18.18×0.9984+55.90×0.0016=18.24 mN/m</p><p>　　精餾段：σ精=1/2（σD+σF）=1/2×（50.83+20.29）=35.56 mN/m</p><p>　　提鎦段：σ提=1/2（σF+σW）=1/2×（20.29+18.24）=19.27

97、 mN/m </p><p>　　表3-6 工藝條件列表</p><p>　　3.2精餾塔T101主要尺寸計(jì)算</p><p>　　3.2.1流量的計(jì)算</p><p>　　表3-7 相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　(1) 進(jìn)料：</b></p><p>

98、;　　醋酸：Fx醋酸=2649.14×0.968=2564.3675(kg/h)=0.7123(kg/s)</p><p>　　H2O：FxH2O=2649.14×0.0504=133.5167 (kg/h)=0.0371(kg/s)</p><p><b>　　(2) 精餾段：</b></p><p><b>　

99、　氣相流量：</b></p><p>　　V=(R+1) D=(25.29+1) ×3.11=81.7619 (kmol/h)=0.0227(kmol/s)</p><p>　　=3519.8498(kg/h)=0.9772(kg/s)</p><p>　　VS=VMV/ρv=0.0227×43.05/1.2451=0.7849 m3

100、/s</p><p>　　Vh=2825.64 m3/h</p><p><b>　　液相流量：</b></p><p>　　L=RD=25.29×3.11=78.6519(kmol/h)=0.0218(kmol/s)</p><p>　　=3669.1111(kg/h)=1.017(kg/s)</p&g

101、t;<p>　　Ls=LML/ρL=0.0218×46.65÷953.7695=0.0011 m3/s</p><p>　　Lh=3.96 m3/h</p><p><b>　　(3) 提餾段：</b></p><p><b>　　氣相流量：</b></p><p>

102、;　　V＇=V=81.7619(kmol/h)=0.0227(kmol/s)=3519.8498(kg/h)=0.9772(kg/s)</p><p>　　VS′=0.7849 m3/s</p><p>　　Vh′=2825.64 m3/h</p><p><b>　　液相流量：</b></p><p>　　L＇=L+F

103、=78.6519+2649.14=2727.7919(kmol/h)=0.7877(kmol/s)</p><p>　　=1.6069×105(kg/h)=46.4034(kg/s)</p><p>　　LS＇=0.7877×58.91÷943.5625=0.04918 m3/s</p><p>　　Lh＇=177.048(m3/h)&

104、lt;/p><p>　　3.2.2塔徑的計(jì)算</p><p><b>　?。?）計(jì)算公式</b></p><p><b>　　D：塔徑（m）</b></p><p><b>　?。核?nèi)氣體流量</b></p><p>　　u：空塔內(nèi)氣速m/s</p&g

105、t;<p><b>　　u=安全系數(shù)×</b></p><p>　　：極限空塔氣速m/s</p><p>　　C：負(fù)荷系數(shù)（可由史密.斯關(guān)聯(lián)圖查出）</p><p>　?。悍謩e為塔內(nèi)氣液兩相密度</p><p><b>　　=</b></p><p>

106、<b>　　（2）精餾段計(jì)算：</b></p><p>　　Ls/Vs*(ρL/ρv)0.5=0.0011÷0.7849×(953.7695÷1.2451)0.5=0.03879</p><p>　　取板間距HT=0.45m，取板上液層高度hL=0.05m</p><p>　　則HT-hL=0.45-0.05=0.

107、4m</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，由《化工原理》下冊(cè)p158圖3—7史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：</p><p>　　C20=0.08 其中σ精=35.56 mN/m</p><p>　　則C=C20(σ精/20)0.2=0.08（35.56/20）0.2=0.08976</p><p>　　所以u(píng)max=0.08976×[(ρL-

108、ρv)/ ρv]0.5=0.08976×[(953.7695-1.2451)/1.2451]0.5=2.4827m/s</p><p>　　取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速 u=0.7umax=1.7379m/s</p><p>　　所以塔徑 D=（4Vs/πu）0.5=（4×0.7849÷3.14×1.7379）0.5=0.7585m</

109、p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后，取 D=0.8m</p><p>　　塔截面積：AT=πD2/4=3.14×0.82÷4=0.5024m2</p><p>　　空塔氣速：u=VS/AT=0.7849÷0.5024=1.5623 m/s</p><p><b>　?。?）提餾段計(jì)算：</b>&

110、lt;/p><p>　　LS＇/ VS′×(ρL/ρv)0.5=0.04918/0.7849×（943.5625÷0.70795）0.5=2.2875</p><p>　　取板間距HT′=0.6m，取板上液層高度hL′=0.08m</p><p>　　則HT′- hL′=0.6-0.08=0.52(m)</p><p&g

111、t;　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，由《化工原理》下冊(cè)p158圖3—7史密斯關(guān)聯(lián)圖查得：</p><p>　　C20′=0.012</p><p>　　由于物系表面張力為19.27mN/m，校正：</p><p>　　C‘=C20’(σ提÷20)0.2=0.012（19.27÷20）0.2=0.0119</p><p>　　umax‘=

112、 C‘×[(ρL-ρv)/ ρv]0.5=0.0119×[(943.5625-0.70795) ÷0.70795]0.5=0.4343m/s</p><p>　　取安全系數(shù)為0.6，則空塔氣速 u‘=0.6umax’=0.2606m/s</p><p>　　所以塔徑 D‘=（4Vs‘/πu）0.5=（4×0.7849÷3.14

113、5;0.2606）0.5=1.9587m</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后，取 D=2m</p><p>　　塔截面積：AT‘=πD2/4=3.14×22÷4=3.14m2</p><p>　　空塔氣速：u‘=VS‘/AT’=0.7849÷3.14=0.2499m/s</p><p>　　3.2.3塔板結(jié)構(gòu)

114、的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(一) 精餾段</b></p><p>　　板間距HT=0.45m,取板上液層高度hL=0.05m</p><p><b>　　塔徑D=0.8m </b></p><p>　　根據(jù)塔徑和液體的流量，選用弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，塔板采用單溢流和分塊式組裝。</

115、p><p><b>　　溢流裝置</b></p><p><b>　　①堰長(zhǎng)lW</b></p><p>　　取堰長(zhǎng)lW=0.8D,即lW=0.8×0.8=0.64(m)</p><p>　?、谘呱弦簩痈叨萮OW</p><p>　　hOW =，取E≈1</p&g

116、t;<p>　　hOW =2.84/1000×1×（3.96 /0.64）2/3=0.0096</p><p>　　hOW>0.006m，符合要求。一般how不應(yīng)小于6mm,以免液體在堰上分布不均。</p><p><b>　?、鄢隹谘吒遠(yuǎn)W</b></p><p>　　hL=hW+hOW，即hW= hL

117、- hOW=0.05-0.0096=0.0404m</p><p>　　降液管底隙高度 ho</p><p>　　ho=hw-0.006=0.0404-0.006= 0.0344(m)</p><p>　　弓形降液管寬度Wd和面積Af</p><p><b>　　Lw/D=0.8</b></p><p

118、>　　查《化工原理》下冊(cè)，圖3-12得</p><p>　　Af/AT=0.15, AT=0.5024m2</p><p>　　所以Af=0.0754 m2 </p><p>　　Wd/D=0.2 D=0.8m</p><p>　　所以Wd=0.2×0.8=0.16m</p><p>　　液體在液管中停

119、留時(shí)間θ </p><p>　　θ= AfHT/ Ls=0.0754×0.45÷0.0011=30.8s</p><p>　　停留時(shí)間θ>5s，故降液管尺寸可用。</p><p>　　塔板布置及篩孔數(shù)目與排列</p><p>　　因?yàn)镈小于1.5m，所以取WS=0.06m WC=0.05m</p>

120、<p>　　本設(shè)計(jì)中所處理的物系有腐蝕性，可選用的不銹鋼塔板，篩孔直徑</p><p>　　篩孔按正三角形排列，取孔中心距</p><p><b>　　篩孔數(shù)目 </b></p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　X=0.8/2-（0.16+0.06）=

121、0.18 r=0.8/2-0.05=0.35</p><p>　　則 Aa=0.2403 m2</p><p>　　所以 n=1.55×0.2403÷0.0152=1655.4</p><p><b>　　開(kāi)孔率: </b></p><p><b>　　(二) 提餾

122、段</b></p><p>　　板間距HT′=0.6m,取板上液層高度hL′=0.08m</p><p><b>　　塔徑D′=2m </b></p><p>　　根據(jù)塔徑和液體的流量，選用弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，塔板采用單溢流和分塊式組裝。</p><p><b>　　溢流裝置</b>

123、</p><p><b>　?、傺唛L(zhǎng)lW′</b></p><p>　　取堰長(zhǎng)lW′=0.8D′,即lW′=0.8×2=1.6(m)</p><p>　?、谘呱弦簩痈叨萮OW′</p><p>　　hOW ′=，取E≈1</p><p>　　hOW′ =2.84/1000*1（177.0

124、442 ÷1.6）2/3=0.065</p><p>　　hOW′>0.006m，符合要求。一般how不應(yīng)小于6mm,以免液體在堰上分布不均。</p><p><b>　?、鄢隹谘吒遠(yuǎn)W</b></p><p>　　hL′=hW′+hOW′，即hW′= hL′- hOW′=0.08-0.065=0.015m</p>

125、<p>　?、?降液管底隙高度 ho′</p><p>　　ho′=hw′-0.006=0.015-0.006= 0.009(m)</p><p>　?、?弓形降液管寬度Wd和面積Af</p><p><b>　　Lw/D=0.8</b></p><p>　　查《化工原理》下冊(cè)，圖3-12得</p>

126、;<p>　　Af’/AT’=0.15, AT’=3.14m2</p><p>　　Af’=0.15×3.14=0.471 m2</p><p>　　Wd/D=0.2 D=2m</p><p>　　所以Wd=0.2×2=0.4m</p><p>　　液體在液管中停留時(shí)間θ</p><p&g

127、t;　　θ′= A’fHT’/ Ls’=0.471×0.6÷0.04918=5.746s</p><p>　　停留時(shí)間θ′>5s，故降液管尺寸可用。</p><p>　　塔板布置及篩孔數(shù)目與排列</p><p>　　因?yàn)镈大于1.5m，所以取WS=0.085m WC=0.05m</p><p>　　本設(shè)計(jì)中所處理的

128、物系有腐蝕性，可選用的不銹鋼塔板，篩孔直徑</p><p>　　篩孔按正三角形排列，取孔中心距</p><p><b>　　篩孔數(shù)目 </b></p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　X=2/[2-（0.4+0.085）]=0.515 r=2/2-0

129、.05=0.95</p><p>　　則 Aa=0.9279 m2</p><p>　　所以 n=1.55×0.9279÷0.0152=6392.24</p><p><b>　　開(kāi)孔率: </b></p><p>　　3.2.4塔板流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p>　

130、　為檢驗(yàn)初步設(shè)計(jì)的塔板能否在較高的效率下正常操作，當(dāng)工藝設(shè)計(jì)完畢后,必須進(jìn)行塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算，驗(yàn)算中若發(fā)現(xiàn)有不合適的地方，應(yīng)對(duì)有關(guān)工藝尺寸進(jìn)行調(diào)整，直到符合要求為止。液體力學(xué)驗(yàn)算內(nèi)容有以下幾項(xiàng)：塔板壓降、液泛、霧沫夾帶、漏液及液面落差等。</p><p><b>　　（1）塔板壓降</b></p><p>　　氣體通過(guò)一層塔板的壓降為 </p>