进料板液相的质量分率
αA=(0.234×32.04)/(0.234×32.04+0.766×18.02)=0.352 ρLFm=1/(0.352/733.9+0.648/969.98)=871.3kg/m3 精馏段液相平均密度为
ρLm=(756.7+871.3)/2=814kg/m3 E.平均表面张力的计算
液相平均表面张力依下式计算， 即 σLm=∑xiσi
a. 塔顶液相平均表面张力的计算 由tD=64.2℃，查得
σA=16.85mN/m σB=65.41mN/m σLDm=0.995×16..85+0.005×65.41=17.09 mN/m b. 进料板液相平均表面张力的计算 由tF=82.8℃，查得
σA=14.72mN/m σB=62.05 mN/m σLFM=0.234×14.72+0.766×62.05=50.97mN/m 精馏段液相平均表面张力
σLm=(17.09+50.97)/2=34.03 mN/m F.平均粘度的计算
液相平均粘度依下式计算 ，即 lgμLm=∑xilgμi a.塔顶液相平均粘度的计算 由tD=64.2℃，查得
μA=0.328mPa.s μB=0.441mPa.s
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lgμLDm=0.995g(0.328)+0.005lg(0.441) 解出 μLDm=0.328mPa.s b.进料板平均粘度的计算 由tF=82℃，查得
μA=0.269mPa.s μB=0.344mPa.s lgμLFm=0.234lg(0.269)+0.766lg(0.344) 解出 μLFm=0.324mPa.s 精馏段平均粘度
μLm=(0.328+0.324)/2=0.326mPa.s
2.3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算
A.塔径的计算
a.精馏段的气、液相体积流率为 VS?V?MVm3600?VmL?MVm3600?Lm?180.57?29.293600?1.058110.85?26.323600?814?1.389 m3/s
LS???0.001 m3/s
由 Umax??L??V?V
式中C 由式计算，其中的 C20 由图查取[8]，图的横坐标为
LhVh(?L?V)12?0.001?36001.389?814(8141.058)12?0.02
取板间距 HT =0.40m ，板上液层高度 hL = 0.06 m ，则 HT - hL =0.40-0.06=0.34 m 查图得 C 20 =0.07
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C?C20(?L20)0.2?0.07?(34.0320)0.2?0.078
Umax?0.078?814?1.0581.058?2.162 m/s
取空安全系数为0.8，则空塔气速为 u =0.8×umax=0.8×2.162=1.73 m/s D?4VS?4?1.3893.14?1.73?1.011 m
?u按标准塔径圆整后为 D =1.2m 塔截面积为
AT=π/4×D0.785×1.21.13 m 实际空塔气速为
u =1.389/1.13=1.23 m/s B.精馏塔有效高度的计算 精馏段有效高度为
Z精=（N精-1）HT=（8-1）×0.4=2.8 m 提馏段有效高度为
Z提=（N提-1）HT=（5-1）×0.4=1.6 m 在进料板上方开一个人孔，其高度为0.8 m 故精馏塔有效高度为
Z=Z精+Z提+0.8=2.8+1.6+0.8=5.2m
2 =
2=
2
2.3.5 塔板主要工艺尺寸的计算
A. 溢流装置计算
因塔径 D = 1.4 ，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。各项计算如下： a.堰长 lw
取 lw = 0.7D=0.7×1.2=0.84
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b.溢流堰高度 hw 由 hw=hl-how
选用平直堰，堰上液层高度 how 由下式计算，即 how =(2.84/1000)E×(Lh/Lw)2/3 近似取 E = 1，则
how =(2.84/1000)×(0.001×3600/0.84)取板上清液层高度 h L =80mm 故 hw =0.08-0.0075=0.0725 m c.弓形降液管高度 Wd 和截面积 Af 由
lwD?0.7
AfAT2/3
?0.0075m2
查图[3] 得
?0.0942
WdD?0.151
故 Af =0.0942AT=0.0942×1.13=0.106 m2
Wd =0.151D=0.151×1.2=0.181 m
依式验算液体在降液管中停留时间，即 ??????AfHTLh?3600?0.106?0.40.001?3600?42.4s?5s
故降液管设计合理 d.降液管底隙高度 ho
h0?Lh3600?lw?u0
取 u0' =0.1 m/s
则 ho =0.001×3600/(3600×0.84×0.1)=0.012 m
hw - ho =0.0725-0.012=0.0605m＞0.006m 故降液管底隙高度设计合理 选用凹形受液盘，深度 hw' =50mm B.塔板布置
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a.塔板的分块
因 D >= 800 mm，故塔板采用分块式。查表得，塔板分为3块。 b.边缘区宽度确定
取 Ws = WS' = 0.070 m ，Wc =0.030 m c. 开孔区面积计算 开孔区面积 Aa 按式计算，即 Aa = 2x(r?x)?22?rr2sin?1xr
其中 x = r =D2D2（Wd + Ws）=1.2/2-(0.181+0.07)=0.349m - Wc =1.2/2-0.03=0.597m
故 Aa =0.783 d. 筛孔计算及其排列
本设计所处理的物系无腐蚀性，可选用 σ= 3 mm 碳钢板，取筛孔直径 do =5mm 筛孔按正三角形排列，取孔中心距 t 为
t = 3 do =3×5=15 mm 筛孔数目 n 为 n?1.155At2a
?1.155?0.7830.0152?4020 个
开孔率为 ?= 0.907(dot)= 0.907（d0/t）= 0.907（0.005/0.015） =10.1%
22
气体通过阀孔的气速为 uo =Vs Ao = 1.389/（0.101×0.783）= 17.56m/s
2.3.6 筛板的流体力学验算
A.塔板压降
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