【正文】 ........................ ３１ 液泛線 ...................................................................... ３１ 提餾段 ................................................................................... ３３ 化工原理課程設(shè)計 漏液線 ....................................................................... ３３ 霧沫夾帶線 ............................................................... ３３ 液相負(fù)荷下限線 ...................................................... ３４ 液相負(fù)荷上限線 ...................................................... ３４ 液泛線 ...................................................................... ３５ 第五章 熱量衡算 ............................................................................................ ３７ 相關(guān)介質(zhì)的選擇 ............................................................................... ３７ 加熱介質(zhì)的選擇 ................................................................... ３７ 冷凝劑 ................................................................................... ３７ 焓值衡算 ........................................................................................... ３７ 附屬設(shè)備設(shè)計 ................................................................................... ４０ 進(jìn)料管 .................................................................................. ４０ 回流管 ................................................................................... ４０ 塔頂蒸氣出料管 ................................................................... ４１ 釜液排出管 .......................................................................... ４２ 加熱蒸汽管 ........................................................................... ４２ 筒體與封頭 ....................................................................................... ４３ 筒體 ....................................................................................... ４３ 封頭 ....................................................................................... ４３ 裙座 ....................................................................................... ４３ 人孔 ....................................................................................... ４４ 除沫器 ................................................................................... ４４ 塔總體高度的設(shè)計 ........................................................................... ４４ 塔頂空間 ............................................................................... ４４ 塔底空間 ............................................................................... ４４ 塔總高度的設(shè) 計 ................................................................... ４５ 再沸器的選擇 .................................................................................. ４６ 泵的選擇 .......................................................................................... ４７ .................................................................................. ４７ ．回流泵 ................................................................................ ４８ 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計感想 .......................................................................................................... ４９ 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................... ４９ 附錄一（結(jié)果匯總） ...................................................................................... ５０ 附錄二 符號說明 ............................................................................................ ５１ 精餾塔的工藝性能圖 ...................................................................................... ５４ 塔板設(shè)計圖 .............................................................................................. ５４ 塔設(shè)計圖 .................................................................................................. ５５ 塔板設(shè)計工藝圖 ...................................................................................... ５６ 化工原理課程設(shè)計 １ 前言 塔設(shè)備的基本功能在于 給 氣、液兩 相充分接觸的機(jī)會，使 傳 質(zhì)、 傳 熱兩種傳遞過程能夠迅速 而且 有效地進(jìn)行 ，并且還 要能使 能夠 接觸的氣、液兩相及時分開，互不夾帶。 所以 ，蒸餾 、吸收、萃取、吸附等 操作可在 相同 的設(shè)備中進(jìn)行。根據(jù)塔 的 結(jié)構(gòu)型式，塔設(shè)備可分為板式塔與填料塔兩大類。 板式塔內(nèi)裝有若干層 塔板 ，液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底，并在各塊板面上形成流動的液層；氣體則靠壓差 的 推動，由塔底向上依次穿過各塔板上的液層而流向塔頂。氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。 板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備。在一個圓筒形的殼體內(nèi)裝有若干 層按一定間距放置的水平塔板，塔板上開有很多篩孔，每層塔板靠塔壁處設(shè)有降液管。氣液兩相在塔板內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。板式塔的優(yōu)點(diǎn)重量輕、效率好、處理量大、便于維修。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓降大。 本設(shè)計采用板式塔中的篩板塔，主要對塔 高 、塔 徑 、附屬設(shè)備的 設(shè)計計算 與選擇，進(jìn)行塔的流體力學(xué)驗(yàn)算和負(fù)荷性能圖，得到操作彈性等等。 本次設(shè)計結(jié)果為：理論板數(shù)為 21塊 （不含再沸器） ，塔效率為 %，精餾段實(shí)際 操作 板數(shù)為 16塊，提餾段實(shí)際 操作 板數(shù)為 21塊，實(shí)際總板數(shù)為37塊（不包括塔底再沸器）。進(jìn)料位置為 第 17 塊板，在板式塔的主要工藝尺寸計算中得出塔徑為 米，設(shè)置 2 個人孔，塔高為 米，通過篩板塔的流體力學(xué)驗(yàn)算，證明設(shè)計各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合要求。 化工原理課程設(shè)計 ２ 第一章綜述 精餾原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用 塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中 最 廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備的基本功能在于 給 氣、液兩相 提供 以充分接觸的機(jī)會， 能夠 使質(zhì)、 傳 熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行；還要使接觸之后的氣、液兩相及時分開。 所以 ，蒸餾和吸收操作可在同樣的設(shè)備中進(jìn)行。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，塔設(shè)備可分為板式塔與填料塔兩大類 。板式塔內(nèi)沿塔高裝有若干層塔板，液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底，并 且 在各塊板上形成流動的液層；氣體 的推動力為 壓強(qiáng)差，由塔底向上穿過 每層 塔板上的液層而流向塔頂。氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。填料塔內(nèi)裝有各種形式的固體填充物，即填料。液相由塔頂噴淋裝置分布于填料層上，靠重力作用沿填料表面流下；氣相則在壓強(qiáng)差推動下穿過填料的間隙，由塔的一端流向另一端。氣、液在填料的潤濕表面上進(jìn)行接觸，其組成沿塔高連續(xù)地變化。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)處理量大時多采用板式塔，而當(dāng)處理量較小時多采用填料塔。 蒸餾操作的規(guī)模往往較大，所需塔徑常達(dá)一米以上，故采用板式塔較多；吸收操作的規(guī)模一般較小，故采用填料塔較多 。 精餾操作對塔設(shè)備的要求 (1)氣 (汽 )、液 兩相 處理量大，即生產(chǎn)能力大時，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 (2)操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣 (汽 )、液負(fù)荷 具 有較大范圍的變動時， 而且 仍能 夠 在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長期連續(xù)操作所必須的可靠性。 (3)流體流動的阻力小，這大大節(jié)省 了 動力消耗， 并且也 降低 了 操作費(fèi)用。對于減壓精餾操作，過大的壓力降使整個系統(tǒng)無法 繼續(xù) 維持 必要的真空度， 導(dǎo)致 破壞物系的操作。 (4)結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量小，制造安裝容易。 (5)耐腐蝕 而且 不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。 (6)塔內(nèi)的滯留量要小。 實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有 大部分 也是互相矛盾。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計時應(yīng) 該 根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求， 一定要 抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。 化工原理課程設(shè)計 ３ 板式塔類型 塔 設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。 板式塔為逐級接觸 的 氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為 泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： (1)結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。 (2)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 (3)塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (4)壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 篩板塔的缺點(diǎn)是： (1)塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 (2)操作彈性較小 (約 2～ 3)。 (3)小孔篩板容易堵