化工系课程设计
?VL令 hOW?0.0284E??l?w32????0.006 ?32230.006?0.006???3l?故 VL???w???0.60?1.66mh
?0.00284E??0.00284?1.07?在负荷性能图 VL?1.66m3h处作垂直线，即为液体流量下限线②。 ⑶ 液体流量上限线
取降液管内液体停留时间为3s，则
VL?AfHT?36003?0.0552?0.50?3600?33.12m3h
3在负荷性能图 VL?33.12m3h处作垂直线，即为液体流量上限线③。 ⑷ 过量液沫夹带线
第一点取设计点的液体流量 VL?2.09m3h， 则由 eV?5.7?10?6??u'???H?hf?T13.2?? ??3.2?0.1??解出 u'???6??5.7?10??H13.2T?hf?
?0.1?0.0197???6? ??5.7?10??1.78ms?0.50?0.213?
于是 Vg?u'?AT?Af??1.78??0.502?0.0552??3600?2863m3h 第二点取液体流量为VL?10m3h，hL?0.0983m 即 hf?2.5hL?2.5?0.0983?0.2458m
?0.1?? u'???6??5.7?10?13.2?H13.2T?hf?
?0.1?0.0197???6? ??5.7?10??1.58ms?0.50?0.2458?
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于是 Vg?u'?AT?Af??1.58??0.502?0.0552??3600?2541m3h 根据（2.09,2863）和（10,2541）两点，在负荷性能图上作出液沫夹带线④。 ⑸ 液泛线
第一点为设计点VL?2.09m3h hL?0.085m，??0.60
1?ghP?hd??hL?2g?L?u0??C?0????0.60?0.085 ?2已求得 hr?3.05?10?5m液柱
1?g?u0??5???0.60?0.085?0.085Hd?hP?hc?hr? ?3.05?10?2g?L?C?0?2令 Hd?HT?hW0.50?0.0785??0.2893m 2221?g?u0??5???0.60?0.085?0.085可见 ?3.05?10?0.2893m ?2g?L?C?0?u0?C0??0.2893?0.6?0.085?0.085?3.05?10??2g???5Lg
?0.73?816?0.2893?0.6?0.085?0.085?3.05?10??2?9.81?2
.70?5?22.06ms
故 Vg?u0A0?22.06?0.025?3600?1986m3h 第二点取液体流量为VL?10m3h，hL?0.0983m
1?ghP?hd??hL?2g?L?u0??C?0????0.60?0.085 ?2210????VL23600??0.0007m液柱 hr?0.153()?0.153???3lwh0?0.6?68.5?10?????17
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1?g?u0????0.60?0.0983?0.0983?0.0007?0.2893 Hd?hP?hc?hr??2g?L?C0??2故
u0?C0?0.2893?0.6?0.0983?0.0983?0.0007??2g??L?g
?0.73??0.2893?0.6?0.0983?0.0983?0.0007??2?9.81?8162.70
?27ms
故 Vg?u0A0?27?0.025?3600?1837m3h
由（2.09,1986）和（10,1837）两点，在负荷性能图上作出液泛线⑤。 如图（3-7）所示为塔板负荷性能图
图3-7 负荷性能图
3.7.2塔板工作线
在负荷性能图上做出斜率为
VgVL?0.36?621 ?45.8?1018
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的直线OAB,塔板工作线。此线与流体力学上下限线相交于A、B两点，读出A、B两点的纵坐标值即为(Vg)min和(Vg)max，并求出操作弹性：
（Vg）1860max操作弹性???2.86
(Vg)min650由图可见，按本设计的塔板结构较理想。液泛线低于过量液沫夹带线，液体流量上限线靠近塔板工作线。因此，操作弹性符合。此外，操作下限没有落在液体流量下限线说明堰长lw取得合适，降液面积取得合理，且设计点处于正常工作区域内。
4冷凝器的热负荷、介质消耗量
4.1热负荷
由于塔顶溜出液几乎为纯苯，近似按苯的性质计算，且忽略热流体的显热。当
xD?0.98时，泡点温度tD?82?C，查《化工原理》上册附录十四此温度下苯的比汽化
焓为rc?395kJkg
苯的千摩尔质量为MA?78kgkmol，对于泡点有：
Hm,V?Hm,L?rcMC?395?78?30810kJkmol， 已知 V?(R?1)D?(0.9?1)?23.0?43.7kmolh
即： QC?V(Hm,V?Hm,L)?43.7?30810?1.35?106kJh
4.2消耗量：
QC1.35?106??3.2?104kgh WC?cp?t4.174?(35?25)19
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5.再沸器的热量衡算
5.1热负荷
由于塔釜残留液几乎为乙苯，忽略塔釜残留液的摩尔焓，近似按乙苯的性质计算，查化工基础数据手册可知
132?C下乙苯的汽化焓为rc?270kJkg，乙苯的千摩尔质量为MB?116kgkmol，
对于泡点有：
H'm,V?Hm,W?rcMB?270?116?31320kJ?kmol?1
'''即再沸器的热负荷: QB?V?Hm,W?Hm,W??Q
设计时考虑300的热负荷则: QB?1.03V'?H'm,W?Hm,W??Q'
?1.03?43.7?(31320?0)?1.41?106kJh
5.2消耗量
查《化工原理》上册附录二p?101.3kpa时水蒸气的汽化焓r?2258.7kJkg
QB1.41?106??624.3kgh WB?r2258.76由计算结果可见，在塔釜加入的热量1.41?10kJh，而在塔顶带出的热量
QC?1.35?106kJh，说明在塔釜加入的少部分热量被塔顶的冷凝器带走。
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