苯酐 Ｈ２Ｏ 副产物 总计
Kmol/h 35.7 112.5 1.8 151.8
组成%(mol) 23.52 74.21 1.27 100
Kg/h 5283.6 2025 1939.4 9248
苯酐 Ｈ２Ｏ 副产物 总计
Kmol/h 35.7 112.5 0.9 151
组成%(mol) 23.52 74.21 1.27 100
Kg/h 5283.6 2025 969.7 8278.3
全塔理论塔板数 (1)最小理论塔板数
采用芬克斯方程计算 ：
Nmin??xD??1?xWlg????1?xxW?D????lgam???????1
?7.29
(2)理论塔板数
采用李德公式计算 ：
0.002743Y?0.545827?0.591422X?
XR?RminX?R?1 式中 ： N?Nmin
Y?N?2 上式适用条件为 ： 0.01＜X＜0.9 则： X?R?Rmin1.6?20.81??0.3 1R?11.6?21
Y?0.545827?0.591422?0.31??0.3700.0027430.31
所以 ：
N?Nmin?0.370
N?22Y?Nmin12.7(不包括再沸器)
1?Y N?设计评述
按标准圆整N为13(不包括再沸器) 精馏段理论塔板数 (1)最小理论塔板数
采用芬克斯方程计算 ：
nmin??xD??1?xFlg????1?xxF?D????lgam???????1
??0.863??1?0.68??lg???????1?0.863??0.68?????1lg1.83 ?0.8(2)理论塔板数
采用李德公式计算 ：
0.002743Y?0.545827?0.591422X?
XR?RminX?R?1 式中 ： N?nmin
Y?N?2上式适用条件为 ： 0.01＜X＜0.9
则：
R?Rmin?0.390R?1X? 0.01＜X＜0.9
Y?0.545827?0.591422?0..310??0.3700.0027430.310
所以 ：
N?nmin?0.370
N?2N?2Y?nmin2?0.370?0.8??2.44
1?Y1?0.37 (不包括再沸器)
按标准圆整N为3(不包括再沸器)
板效率及实际塔板数
(1)在已知条件下的全塔效率可以由下式进行计算 ：
由全塔效率 ： E?NT?100% NP式中 ： E——全塔效率；
NT——理论版层数； Np——实际板层数
,O塔板效率由奥康奈尔(connell)关联方程计算 ：
E?0.49???u??0.245
式中 ： ?——塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度；
u——塔顶与塔底平均温度下的液相粘度
E?0.49??1.75?0.08? ?0.79 (2) 加料位置
由精馏塔的计算可知，精馏塔的加料板位于从塔顶往下数的第10块塔板。
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。
?0.245
NT Z??HT
ET式中 ： Z——塔高，m;
NT——塔内所需的理论板层数; ET——总板效率;
设计评述
HT——塔板间距，m;
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，
取板间距：HT=600mm ，板上清夜层高度：HL=100mm 则： Z=9.87m (2) 塔径
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??
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
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0.1 m，则HT-HL=500 mm
精馏段操作压力 ： 常压P=35 mmHg 操作温度 ： T=333 K 物质的物性：
气态密度：?V?PM?0.186kg/m3 RT液体密度：?l?744kg/m3 表面张力：??24.3mN/m 液相负荷：L?32.11m3/h 气相负荷V?5635.609m3/h
由化工手册查得粘度：μL=0.08 平均相对挥发度：α=1.75 αμL=0.14
L?利用公式： LV?()(L)0.5
V?V代入数值： LV?(32.117440.5)()?0.36
5635.6090.186由图查得： C20?0.15
C2020?10?3?()?又利用公式 C
C20?20?10?3?代入数值，得： ??? C?0.1 8C???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?0.18??L??V ?V744?0.186?11.38m/s
0.186表观空塔气相速度(按全塔截面计)：
u'?0.8umax?0.8?11.38?9.1m/s
初估塔径：
D'?4Vs4?92.02??3.59 '3.14?9.1?u圆整得： D=3600 mm (3) 溢流装置
采用U形流、弓形降液管、平形受液盘及平形流堰，计算如下。 Ⅰ.溢流堰长lW
取堰长lw为0.60D，即： lW?0.6?3.6?2.16m Ⅱ.出口堰高hW
由lw/D?0.6，lhhW?hL?hOW
/lw?24.54，查图得：E为0.38
2323所以， hOW??l?2.842.84?168.3??E?h???0.38????0.195mm 10001000?2.16??lw? 则， hw?168.3?0.195?168.105mm Ⅲ.降液管宽度Wd降液管面积Af
由wl/D?0.6，查图得：Wd/D=0.124， Af/AT=0.075
00.1?24?3.6m3.14?3.62?0.76m2 4 故， Wd?0.12D4? Af?0.075??4?D2?0.075? 液体在降液管中停留的时间：