精馏段：?Lm??21.30?21.07?/2?21.19mN/m
6.液体的平均粘度μL,m
塔顶：查化工原理附录11，在80℃下有：
?LD,m???AxA?D???BxB?D?0.308?0.986?0.428?0.014?0.310mPa?s
加料板（88℃）：用内插法求得
?A=mPa?s， ?B=mPa?s
?LF,m?0.287?0.702?0.402?0.298?0.321mPa?s 精馏段：?L,m??0.310?0.321?/2?0.316mPa?s
七、精馏段的汽液负荷计算
汽相摩尔流率V??R?1?D?(0.582?1)?25.71?40.67kmol/h 汽相体积流量Vs?VMV,m3600?V,m?40.67?79.47?0.312m3/s
3600?2.874汽相体积流量Vh?0.312m3/s/3600?1123.2m3/h 液相回流摩尔流率L?RD?0.582?25.71?14.96kmol/h 液相体积流量Ls?LML,m3600?L,m?14.96?84.28?0.00042m3/s
3600?849液相体积流量Lh?0.00042m3/s/3600?1.485m3/h
冷凝器的热负荷Q?Vr??40.76?78.592??310?/3600?275.2kW
八、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算
1.塔径
1.初选塔板间距HT?350mm及板上液层高度hL?80mm，则：
HT?hL?0.35?0.08?0.27m
2.按Smith法求取允许的空塔气速umax（即泛点气速uF）
?Ls???L?????V??s??V?0.5?0.00042??849???????0.312??2.874?0.5?0.0227
查Smith通用关联图得C20?0.056
???负荷因子C?C20???20?泛点气速：
0.2?21.19??0.056???20?0.2?0.057
umax?C??L??V?/?V?0.057?849?2.874?/2.874?0.978m/s
3.操作气速
取u?0.7umax?0.68m/s 4.精馏段的塔径
D?4Vs/?u?4?0.312/3.14?0.68?0.76m 圆整取D?800mm， 塔截面积为：AT?实际空塔气速u??4D2?0.502m2
VS0.312==0.62m/s。 AT0.5022.塔板工艺结构尺寸的设计与计算 溢流装置
采用单溢流型的平顶弓形溢流堰、弓形降液管、凹形受液盘，且不设进口内堰。
溢流堰长（出口堰长）lw
取lw?0.6D?0.6?0.8?0.48m 堰上溢流强度：
Lh/lw?1.485/0.48?3.094m3/?m?h??100~130m3/?m?h?，满足筛板塔的堰上溢流强度要求。
出口堰高hw
hw?hL?how
对平直堰how?0.00284E?Lh/lw?2/3
2.5?1.485/0.482.5?9.303，查化工原理图11-11得由lw/D?0.6及Lh/lwE?1.02，于是：
how?0.00284?1.02?1.485/0.48?2/3?0.0062m?0.006m（满足要求）
hw?hL?how?0.06?0.0062?0.0538m
（3）降液管的宽度Wd和降液管的面积Af
由lw/D?0.6，查化原下P147图11-16得Wd/D?0.12,Af/AT?0.055，
即：
Wd?0.096m，AT?0.502m2，Af?0.055?0.502?0.03m2。
液体在降液管内的停留时间
??AfHT/Ls?25.46s?(3~5s)（满足要求）
降液管的底隙高度ho
ho=hw-0.006=0.0478=47.8mm（ho不宜小于~，本结果满足要求）
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?50mm，Ws?70mm。 （2）开孔区面积Aa
?2?1x??Aa?2?xR2?x2?Rsin180R????0.234???2?0.2340.352?0.2342??0.352sin?1 ?1800.35???0.301m2式中：x?D/2??Wd?Ws??0.8/2??0.096?0.07??0.234m
R?D/2?Wc?0.4?0.05?0.35m
4.开孔数n和开孔率φ
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。
?1.155??1.155??0.301?1545（孔） 每层塔板的开孔数n??2?Aa??2?t0.015????每层塔板的开孔率φ?要求）
0.9070.907??0.101（φ应在5~15%，故满足223?t/do?每层塔板的开孔面积Ao??Aa?0.101?0.301?0.0304m2 气体通过筛孔的孔速uo?Vs/Ao?0.312/0.0304?10.26m/s
5.塔高的计算
在进料板上方开一人孔，其高度为
H?H精+H提+0.8+H封+H顶+H底+H裙=1.75+4.55+0.8+0.4?2+0.8+1.8+1.5
=12m九、塔板上的流体力学验算
1.气体通过筛板压降hp和Δpp的验算
hp?hc?hl?hσ
1.气体通过干板的压降hc
苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计
