年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 （3）塔内操作压力 ：
表 3－12塔内操作压力
组分
饱 和 蒸 汽 压，Kpa 塔顶
进料 塔底 异丙苯 1.356 2.713 1.35 氮气
60.394
65.463
46.881
（4）平均相对挥发度为：
： ap?塔顶A60.394D?p???44.54
B1.356 a?p?进料 ：A65.463Fp???24.13
B2.713塔底 ： ap?W?A46.881p??B1.35?34.72 全塔平均相对挥发度 ：am?aDaM?44.54?34.72?39.33 （5）最小回流比 ：Rmin?1???1?xD?a?1?xD??? ?xF1?xF??1?39.33?1?0.927?39.33?1?0.927??1?0.783?
?0.783? ?0.4 取操作回流比 ：
R?2Rmin?0.8 3.2.3全塔理论塔板数
设计物料的进料温度为40℃，操作压力为28000Pa。 是饱和蒸汽进料
? q?0
操作线方程：操作回流比R=0.8
由精馏的操作方程得：
y?RR?1x?1R?1xD y?0.44x?0.515
根据以上的数据及方程作图：
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3-29）
3-30） （ （陕西科技大学毕业设计
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图3-3 理论板数图
3.2.4塔和塔板主要工艺尺寸计算 （1）塔高
根据给定的分离任务，由理论塔板数计算塔的有效（接触段）高度。
NTZ??HTET （3-31）
式中 ： Z——塔高，m;
NT——塔内所需的理论板层数; ET——总板效率; HT——塔板间距，m;
ET——总板效率
采用较大的板间距可以允许有较高的空塔气速，而不至于产生严重的雾沫夹带现象，塔径虽可以小些，但塔高要增加，设计塔板间距HT?500mm，板上清夜层高度
hL?50mm HT?hL?0.45m
u?0.032 平均相对挥发度：?由化工手册查得粘度：L由图查得：ET?0.45
N5实际板数：T??110.450.45
NT3Z?HT??0.6?4.75ET0.38?39.33 uL??1.27
（2）塔径
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根据圆管内的流量公式，可以写出塔径与气体流量及空塔气速的关系， 即：
D??4Vs?? （3-32）
式中 ： D?——塔径， m；
Vs——塔内气体流量， m3/s；
?——空塔气速，即空塔计算的气体线速度，m/s。
塔径的计算关键在于确定适宜的空塔汽速U， 有：
Umax?C??L??V??V （3-33）
式中 ： Umax——极限空塔汽速，m/s；
C——负荷系数；
?L——液相密度， Kg/m3； ?V——汽相密度，Kg/m3。
负荷系数的值取决于阻力系数及液滴直径，可以由使密斯负荷关联图查得。首先，取塔板液上层高度hL为0.1m，则HT?hL?0.45m
精馏段操作压力 ： 常压P=0.28Mpa 操作温度 ： T=313.5K 物质的物性： 气态密度?V?PM2800?028??0.30Kg1m3/ RT8.31?4(27?3.540)3 液态密度?L?659 Kg/m 表面张力??25.5mN/m 液相负荷L?2.338m3/h 气相负荷V?1523.414m3/h
L?利用公式 LV?()(L)0.5 （3-34）
V?V代入数值： LV?(由图查得：C20?0.09
2.3386509)().5?0.0 741523.4140.301
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图3-4 筛板塔液泛关联图
C2020?10?3?() （3-35）又利用公式 C?C2020?10?30.2代入数值，得： ?()
C?C?0.094
塔板允许有效空塔气相速度（以截面积扣除降液管面积计算的速度）
umax?C代入数值： umax?L??V （3-36） ?V?0.094?659?0.301?4.397m/S
0.301表观空塔气相速度（按全塔截面计）
u??0.8umax?0.8?4.397?3.518m/S
初估塔径：
D??VS?VS0.785u? （3-37）
6814?6748?20.58659
圆整得：D?3000mm
（3）塔高的计算
4.675?103??1.29m3600?0.785?0.994
群座高度1.2m，顶层高度0.9m，底层高度1.3m 塔总高度H=(11-1)×0.9+1.2+0.9+1.3=12.4m
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3.3 氧化塔的工艺计算
3.3.1物料衡算 Ⅰ．计算依据：
1. 氧化塔的进料流量组成：
表3－13 63号物料组成
名称 Water O2 N2 总计
Kg/h 62 1521 5001 6584
Wt% 0.94 23.10 75.96 100
表3－14 59号物料组成
名称 LHCcas LB Benzene Mo+EB Cumene DIPB TIPB Others HB 总计
Kg/h 10.3 847 9439 29 8820 3913 185 68 339 23743
表3－15 64号物料组成
名称 Water O2 N2 总计
Kg/h 63 1546 5084 6693
Wt% 0.43 3.57 39.75 0.12 37.15 16.48 0.78 0.29 1.43 100
Wt% 0.94 23.10 75.96 100