20000吨/年苯-甲苯筛板式精馏塔设计
③精馏段液相平均密度为 ?Lm?(813.01?791.6)/2?802.48kg/m
5.液相平均表面张力计算
液相平均表面张力依下式计算，即 ?Lm??xi??i
⑴塔顶液相平均表面张力计算
由TD?80.21?C，查手册得 ?A?21.24mN/m，?B?21.42mN/m ?LDm?0.9961?21.24?0.0039?21.24?21.24mN/m
⑵进料板液相平均表面张力计算
由TF?90.11?C，查手册得 ?A?20.06mN/m，?B?20.59mN/m ?LFm?0.5?20.06?0.5?20.59?20.325mN/m
精馏段液相平均表面张力为：
?Lm?(21.24?20.325)/2?20.783mN/m
6.液相平均粘度计算 液相平均粘度依下式计算：
lg?Lm??xilg?i
⑴塔顶液相平均粘度计算
由TD?80.21?C，查手册得 ?A?0.302mPa?s，?B?0.306mPa?s
lg?LDm?0.983?lg(0.302)?0.017?lg(0.306)
解得 ?LDm?0.302mPa?s ⑵进料板液相平均粘度计算
由TF?90.11?C，查手册得 ?A?0.256mPa?s，?B?0.265mPa?s lg?LFm?0.395?lg(0.256)?0.605?lg(0.265)
解得 ?LFm?0.2065mPa?s
精馏段液相平均粘度为 ?Lm?(0.302?0.2065)/2?0.281mPa?s
3五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算
1.塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为：
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Vs?VMVm59.466?69.51??0.463m3/s
3600?Vm3600?2.478 Ls?LMLm41.976?81.405??0.00118m3/s
3600?Lm3600?802.48由umax?C?L??V，式中C由式（5-5）计算，其中的C20由附图?V1
史密斯关联图
查取，图的横坐标为：
Lh?L1/20.00118?3600802.481/2?()??()?0.0459 Vh?V0.463?36002.478取板间距HT?0.40,板上液层高度hL?0.06m，则
HL?hL?0.4?0.06?0.34m
查图5-1得C20=0.070
C?C20?(?L20)0.2?0.075?(20.7830.2)?0.0755 20 umax?0.075?802.48?2.478?1.356m/s
2.478按标准塔径圆整后为 D?800mm
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塔截面积为 AT?实际空塔气速为 u??4?0.82?0.503m2
Vs?0.921m/s AT 2.精馏塔的有效高度的计算
精馏段有效高度为 Z精?(N精?1)HT?(14?1)?0.4?5.2 提馏段有效高度为 Z提?(N提?1)HT?(10?1)?0.4?3.6 在进料板上方开一人孔，其高度为0.7m，故精馏塔的有效高度为 Z?Z精?Z提?0.8?5.2?3.6?0.7?9.5m
六、塔板主要工艺尺寸的计算
1.溢流装置计算
筛板式塔的溢流装置包括溢流堰，降液管和受液盘等几部分。其尺寸和结构对塔的性能有着重要影响。根据经验并结合其他影响因素，当因D=0.8m,可选用单溢流弓形降液管，不
设进口堰，采用凹形受液盘。各项计算如下：
⑴堰长lw
取lw?0.66D?0.66?0.8?0.529m
⑵溢流堰高度hw
由hw?hl?how，选用平直堰，堰上液层高度how?查附图2
2.84Lh2/3E() 1000lw近似取E=1.54，则how?2.840.0018?36002/3?1?54?()?0.0176m 10000.529
取板上清液层高度 hw?0.06?0.0176?0.0424m
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⑶弓形降液管宽度Wd和截面积Af AlW 由
wD?0.66，得fA?0.0762，d?0.0136 TD 故
Af?0.0462AT?0.0462?0.785?0.0363m2Wd?0.136D?0.136?0.8?0.1088m
依式（5-9）验算液体在降液管中停留时间，即
??3600AfHT0.0363?0.40L?3600?0.00183?3600?14.07s?5s
h 故降液管设计合理。 ⑷降液管底隙高度h0
h0?Lh3600l' wu0 取u'0?0.08m/s，则
h0.00183?36000?3600?0.529?0.08?0.028mhw?h0?0.0424?0.028?0.0144m?0.013m 故降液管底隙高度设计合理。 选用凹形受液盘，深度h'w?50mm。
2.塔板布置
⑴塔板的分块
因D?800mm，故塔板采用分块式。查表5-3得，板块分为3快。 ⑵边缘区快读确定
取W's?Ws?0.06m,Wc?0.030m
⑶开孔区面积计算
开孔区面积Aa按式（5-12）计算，即
A2a?2(xr?x2??r2180arcsinxr)x?D2?(W0.8
d?Ws)?2?(0.10?0.03)?0.27m 其中 r?D2?W0.8c?2?0.030?0.370m
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故
Aa?2?(0.27?0.37?0.27?22??0.372180arcsin0.27)?0.36m2 0.47 ⑷筛孔计算及其排列
本例所处理的物系无腐蚀性，可选用??3mm碳钢板，取筛孔直径d0?5mm。
筛孔按正三角形排列，取孔中心距t?3?d0?3?5?15mm
筛孔数目 n?1.155?Aa1.158?0.36t2?0.0152?1853个 开孔率为 ??0.907(d020.005t)?0.907?(0.015)2?10.1% 气体通过筛孔的气速为 usA?0.4630?V?12.72m/s o0.0364七、筛板的流体力学验算
1.塔板压降 ⑴干板阻力hc计算
干板阻力hc由式（5-19）计算：hc?0.051(u02?vc)(?) 0L 由d0/??5/3?1.67，查附图3得：Co?0.84
干筛孔的流量系数
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