MLD,m?0.940?78.11??1?0.940??112.61?80.18kg/kmol
加料板：yF?0.935，xF?0.702（查相平衡图）
MVF,m?0.935?78.11??1?0.935??112.61?80.35kg/kmol MLD,m?0.702?78.11??1?0.702??112.61?88.39kg/kmol
精馏段：MV,m??78.59?80.35??79.47kg/kmol
ML,1??80.18?88.39?/2?84.29kg/kmol
提镏段：y2?0.0108 x2?0.00288（查相平衡图） MV,2??112.23?80.70?/2?96.46kg/kmol ML,2??112.42?88.39?/2?100.41kg/kmol
6.4平均密度
塔顶：ρLD,A?912.13?1.1886t?912.13?1.1886?80?817.0kg/m3
ρLD,B?1124.4?1.0657t?1124.4?1.0657?80?1039.1kg/m3 1ρLD,m?aAa0.980.02?B???ρLD,m?820.5kg/m3 ρLD,AρLD,B817.01039.1进料板：ρLF,A?912.13?1.1886t?912.13?1.1886?88?807.5kg/m3
ρLF,B?1124.4?1.0657t?1124.4?1.0657?88?1030.6kg/m3 1?LF,m?aA?LF,A?aB?LF,B?0.620.38???LF,m?879.88kg/m3 807.51030.6塔底：?Lw,A?912.13?1.1886t?912.13?1.1886?131.8?755.47kg/m3 ?Lw,B?1124.4?1.0657t?1124.4?1.0657?131.8?983.94kg/m3
1?Lw,m?aA?Lw,A?aB?Lw,B?0.980.02???Lw,m?757.58kg/m3
755.47983.94精馏段：?L,1??820.5?879.88?/2?850.19kg/m3 提馏段：?L,2??757.58?879.88?/2?818.73kg/m3
6.5液体的平均表面张力
塔顶：σD,A?21.08mN/m；σD,B?26.02mN/m（80℃）
?σAσBσD,m???σx?σxBA?AB?21.08?26.02???????21.14mN/m ??D?21.08?0.014?26.02?0.986?进料板：σF,A?20.20mN/m；σF,B?25.34mN/m（88℃）
???A?B20.20?25.34????F,m??????20.20mN/m ??x??x??20.20?0.298?25.34?0.702?BA?F?AB 塔底：?w,A?15.2mN/m；?w,B?20.3mN/m（131.8℃）
???A?B15.2?20.3????w,m??????20.28mN/m ??x??x??15.2?0.99712?20.3?0.00288?BA?w?AB精馏段：?m1??21.14?20.20?/2?20.67mN/m 提镏段：?m2??20.28?20.20?/2?20.24mN/m
6.6液体的平均粘度
塔顶：查化工原理附录11，在80℃下有：
μLD,m??μAxA?D??μBxB?D?0.315?0.986?0.445?0.014?0.317mPa?s 加料板：μLF,m?0.28?0.728?0.41?0.272?0.315mPa?s
塔底?Lw,m???AxA?w???BxB?w?0.092?0.00288?0.222?0.99712?0.2217mPa?s精馏段：
?L,m??0.317?0.318?/2?0.3175mPa?s
提镏段：?L,m??0.2217?0.318?/2?0.2698mPa?s
7.精馏段的汽液负荷计算
汽相摩尔流率V??R?1?D?1.548?45.51?70.45kmol/h 汽相体积流量Vs1?VMV,m13600?V,m?70.45?79.65?0.541m3/s
3600?2.88汽相体积流量Vh?0.541m3/s?1948.4m3/h
液相回流摩尔流率L?RD?0.548?45.51?24.94kmol/h 液相体积流量Ls1?LML,m13600?L,m?24.94?84.29?0.00069m3/s
3600?850.193液相体积流量Lh?0.00069m3/s?2.475m/h
8.塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算
8.1塔径
精馏段：
1.初选塔板间距HT?450mm及板上液层高度hL?60mm，则：
HT?hL?0.45?0.06?0.39m
2.按Smith法求取允许的空塔气速umax（即泛点气速uF）
（安全系数）??max ， ?max?c由???L??V ?V 式中，c可由史密斯关联图得,横标的数值为： 查Smith通用关联图得C20?0.08
???负荷因子C?C20???20?泛点气速： umax?C0.2?20.67??0.08??20??0.2?0.0805
??L??V?/?V?0.0805?850.19?2.88?/2.88?1.3808m/s
3.取安全系数为0.7，则空塔气速为 u?0.7umax?0.9665m/s 4.精馏段的塔径
D1?4Vs1/??1?4?0.547?0.849 m
3.14?0.9665圆整取D?900mm，此时的操作气速u?0.9665m/s。 提馏段：
1/21/2Ls2??L2??? 横坐标数值：?Vs2??V1?3.07?10?3?818.73?????0.662?2.88?''?0.077
'' 取板间距 HT?0.45 hL=0.07m 则HT''''?hL?0.38 m
查图可知：c20??\??0.076 c?c20???20?0.2?0.087
?max?0.087??818.73?2.88?/2.88?1.46 m/s
4?0.662?0.907m
3.14?1.025''?2?0.7?max?1.025 m/s D2?4Vs2/??2?''圆整为1.0m 横截面积AT??4?1.02?0.785 m2
''空塔气速：?2?0.662/0.785?0.84 m/s
8.2溢流装置
采用单溢流型的平顶弓形溢流堰、弓形降液管、平形受液盘，且不设进口内堰。 1.溢流堰长 （1） 精馏段：
取lw?0.6D?0.6?0.9?0.54m
堰上溢流强Lh/lw?2.475/0.54?4.583m3/?m?h??100~130m3/?m?h?，满足浮阀板塔的 堰上溢流强度要求。 （2） 提馏段： h''ow?2.843600?3.07?10?32/3()?0.02 m 10000.6''\'' hw?hL?how?0.07?0.02?0.05 m
2.出口堰高
hw?hL?how
对平直堰how?0.00284E?Lh/lw?2/3
2.5由lw/D?0.6及Lh/lw?2.475/0.542.5?11.55，查化工原理课程设计图5-5得E?1，
于是：
how?0.00284?1??2.475/0.54?2/3?0.0078m?0.006m（满足要求）
hw?hL?how?0.06?0.0078?0.0522m（3）降液管的宽度Wd和降液管的面积Af由lw/D?0.7，查化原下P147图11-16得Wd/D?0.14,Af/AT?0.09，即：
Wd?0.224m，AT?0.785D2?2.01m2，Af?0.181m2。 液体在降液管内的停留时间
τ?AfHT/Ls?0.181?0.5/0.00213?42.46s?5s（满足要求） 3.降液管的底隙高度
（1）精馏段：液体通过降液管底隙的流速一般为0.07~0.25m/s，取液体通过降液管底隙的
??0.08m/s，则有： 流速uoho?Ls0.00069??0.02m（ho不宜小于0.02~0.025m，本结果满足要求） ?0.54?0.08lwuo（2）提馏段
''取u?0.10 m/s 则：ho?''oLs2lw?''o?0.051 m 取ho''?0.05 m
''都不小于0.02m，故ho满足要求。 ho和ho8.3塔板布置
（1）边缘区宽度Wc与安定区宽度Ws
边缘区宽度Wc：一般为50~75mm，D >2m时，Wc可达100mm。
安定区宽度Ws：规定D?1.5m时Ws?75mm；D?1.5m时Ws?100mm； 本设计取Wc?60mm，Ws?100mm。 （2）开孔区面积Aa
π2x??Aa?2?xR2?x2?Rsin?1?180R??π0.476?? ?2?0.4760.742?0.4762??0.742sin?1?1800.740???1.304m2式中：x?D/2??Wd?Ws??0.8??0.224?0.100??0.476m
R?D/2?Wc?0.8?0.060?0.740m
8.4开孔数和开孔率
取筛孔的孔径do?5mm，正三角形排列，筛板采用碳钢，其厚度δ?3mm，且取
t/do?3.0。故孔心距t?3?5?15mm。
?1158?103??1158?103???Aa???1.304?6711（孔） 每层塔板的开孔数n??22????t???15?每层塔板的开孔率υ?0.907?t/do?2?0.907?0.101（υ应在5~15%，故满足要求） 32每层塔板的开孔面积Ao?υAa?0.101?1.304?0.132m2 气体通过筛孔的孔速uo?Vs/Ao?1.795/0.132?13.60m/s 4.精馏段的塔高Z1