重苯的回收率为
0.85?D2xD2/FxF2
萘的回收率为
0.85?D3xD3/FxF3
全塔物料衡算
D?W?F?689.36kmol/h
FxF1?FxF2?FxF3?D1xD1?D2xD2?D3xD3?W(xW1?xW2?xW3)
出料液中轻苯的摩尔分数
xD1?0.95
出料液中重苯的摩尔分数
xD2?0.93
联立以上各式解得 出料液中萘的摩尔分数
xD3?0.89
D1?9.65kmol/h D2?4.13kmol/h
D3?230.18kmol/hW?445.40kmol/h
3.1.2脱苯塔工艺尺寸的计算
其原始数据和已知条件如下
操作压力：塔顶为0.5MPa；塔底为0.53MPa； 操作温度：脱苯塔顶气体出口温度73-73.5℃； 脱苯塔侧线重苯温度105——110℃，取115℃；
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脱苯塔侧线萘油温度120——130℃，取125℃。 脱苯塔底部热贫油温度175——185℃。 蒸汽流率Vh=5760m3/h 理论塔板数的计算
借鉴其他厂的脱苯塔回流比，取脱苯塔的最小回流比为Rmin=2.5； 假定衡摩尔流，由平衡流法算得塔板总数N=59；
进料板位置为由下向上数第27层；萘溶剂油出料板位置为由下向上数第38层；重苯的出料板为由下向上数第45层；
该塔采用管式炉加热，根据计算已求得实际塔板数NP=59层，采用浮阀塔盘。
取塔板间距HT=0.45m取板的上液层高度为hL=0.07m； 塔的有效高度Z0?HTNP?0.45?59?26.55?27m 塔径的选取 液气流动参数FLV?LhVhρρLV?28.95576010800.6?0.213
由HT?hL?0.45?0.07?0.38m，查史密斯关联图可得表面张力为20mN/m时的负荷因子为C20=0.058。
符合因子C?C20(液泛气速umax?Cζ20)0.2?0.048(21.520)0.2?0.038
ρL?ρVVρ?0.0381080?0.60.6?1.60m/s
初取设计的泛点率为0.6，则空塔气速为u?0.6umax?0.96m/s所需的气体流通截面积A?Vsu?5760/36000.96?1.67m
AdAT?0.09则，
AATAdAT?1?0.09?0.91故
2取降液管截面积与塔截面积之比
?1?- 12 -
AT?A0.91?1.670.91?1.835m2
?1.529m圆整取D=1.6m；
塔径D?4ATπ?4?1.835π故所设计塔的截面积AT?0.785D2?2m2；气体流通截面积A?0.91AT?1.82m2空塔气速u?VSA?0.88m/s设计的泛点率为
uumin?0.881.60?0.55
液流形式、降液管及溢流堰等尺寸的确定
液流及降液管的型式：因塔径和流体量适中，选取单溢流弓形降液管。 降液管尺寸：由前所取
Ad?0.089?2m2AdAT2?0.089故降液管截面积
?0.178m
bdD?0.143故降液管宽度
根据
AdAT值查图可得弓形降液管宽度与塔径之比
bd?0.143?1.6?0.23m选取平行受液盘，并取降液管底隙hb?35mm?0.035m 溢流堰尺寸 由
AdAT值查图表得堰长与塔径之比
lhlw?28.951.12?25.85m/m?h
3lWD?0.7，故溢流堰长lW?0.7?1.6?1.12m
溢流强度
因溢流强度不大，取液流收缩系数E=1，故溢流堰上方液头高度
how?2.84?10?3E(LhLw)2/3?2.84?10?3?25.852/3?24.8?10?3m?0.0248m
溢流堰高hW?hL?how?0.07?0.0248?0.0452m 流体的底隙流速ub?浮阀个数及排列
选取F1型浮阀，重型，其阀孔直径d0?0.039m。
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LSlwhb?28.95/36001.12?0.035?0.205m/s
初取阀孔动能因子F0?u0ρVSπ4d0u02V?10，故阀孔气速u0?10ρV?100.6?12.9m/s
浮阀个数n??5760/36000.785?0.0392?12.9m/s?106.7取浮阀个数为n=108。
取边缘区宽度WC?0.06m，破沫区宽度WS?0.10m塔板上的鼓泡区面
Aa?2[xR?xR?x?D2D2?WC?22?π180Rarcsin2xR]1.62?0.06?0.74m1.622
?(Wd?Ws)?2?(0.199?0.10)?0.501mπ180?2Aa?2[0.051(0.74)?(0.501)?(0.74)arcsin0.5010.74]?1.36m2
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排的空心距t=105mm=0.105m，则排间距t'?AaNt?1.36108?0.105?0.120?120mm
考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块板的支撑与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用120mm，而应小于此值，故取
t'=105mm=0.105m。 设计条件下阀孔气速
5760uo?VSπ4d0n2?36000.785?0.0392?108?12.4m/s
动能因子
F0?u0ρV?12.4?0.6?9.6
3.1.3 脱苯塔的工艺性能校核
塔板的流动性能的校核 1.物沫夹带量校核
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泛点率按以下二式计算取较大值
1.36LSZL?VSF1?KCFρρLV?ρVSVρρLVAb或F1??ρFV0.78KCAT
物性系数K=1，根据气相密度和塔板间距，查得泛点负荷因素CF=0.08。 对单流型，塔板上流体流过的长度ZL?D?2bd?1.6?2?0.23?1.14m塔板上液流面积Ab?AT?2Ad?2?2?0.178?1.64m2
ρρLV1.36LSZL?VSF1?1.36???0.4228.953600KCF?ρVAb576036000.61080?0.6?1.14?1?0.08?1.64
或
VSF1?ρρLV5760V0.61080?0.6?0.32
?ρF0.78KCAT?36000.78?1?0.08?2
则F1=0.42<0.8，故可知雾沫夹带量能满足eV<0.1kg（液）/kg（气）的要求。 塔板阻力hf计算 由hf?ho?hl?hζ 干板阻力ho可计算如下 临界孔速uo,k?(由u0,k?u0故
h0?19.9u0ρ0.17573.1ρV)1/1.825?(73.10.6)1/1.825?13.9m/s
?19.9?L12.40.1751080?0.029m液柱
本设备分离的液相为碳氢化合物，可取充气系数ε=0.5。
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