【正文】 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 六盤水師范學(xué)院 《化工原理》課程設(shè)計(jì) 甲苯乙苯精餾塔（浮閥） 學(xué) 院 六盤水師范學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 目錄 第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)相關(guān)符號(hào)說(shuō)明 ???????????????? 5 （二）、設(shè)計(jì)參考資料???????????????? 6 （三） 、設(shè)計(jì)任務(wù)?????????????????? 7 （四）、設(shè)計(jì)參數(shù)?????????????????? 7 （五）、設(shè)計(jì)指標(biāo)?????????????????? 7 （六，設(shè)計(jì)項(xiàng)目???????????? ??????? 7 第二部分 精餾塔的設(shè)計(jì) 一、精餾塔的物料衡算 ??????????????? ? 8 （一）、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 ?????? 8 （二）、物料衡算 ????????????????? 8 二、塔板數(shù)的確定 ????????????????? ? 8 （一）、理論板層數(shù)的求取 ?????????????? 8 （二）、回流比的確定 ???????????????? 9 （三）、求精餾塔的氣液相負(fù)荷 ???????????? 10 （四）、操作線方程 ?????????? ??????? 10 （五）、求實(shí)際踏板數(shù) ???????????????? 11 三、塔的操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ????? 11 （一）、操作壓力計(jì)算 ??????????????? 11 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 （二）、 操作溫度計(jì)算 ??????????????? 12 （三）、 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 ?????????????? 12 （四）、 平均密度計(jì)算 ???????????????? 13 （五）、 液體平均表面張力計(jì)算 ???????????? 14 （六）、 液體平均粘度計(jì)算 ????????????? 15 （七 ）提餾段液相平均粘度 ????????????? 16 四、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 ???????????? 16 （一）、塔徑的計(jì)算 ????????????????? 17 (二）、精餾塔有效高度的計(jì)算 ???????????? 18 五、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ????????????? 18 （一）、溢流裝置計(jì)算 ???????????????? 18 （二）、塔板布置 ?????????????????? 20 六、踏板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ??????????????? 21 (一 ) 、塔板壓降 ?????????? ??????? 21 (二 ) 、淹塔 ????????????????? ?? 22 (三 ) 、液沫夾帶 ????????????????? 22 (四 ) 、液泛 ??????????????????? 24 （五）、液相負(fù)荷上限 ???????????????? 25 (六 ) 、漏液 ??????????????????? 25 （七）、液相負(fù)荷下限 ???????????????? 25 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 七、精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總一覽表???????? ? 25 八、 冷凝器的設(shè)計(jì) ???????????????? ?? 26 （一 ）、 確定設(shè)計(jì)方案 ??????????????? ? 26 （二）、確定物性數(shù)據(jù) ???????????????? 27 (三 )、熱計(jì)算負(fù)荷 ????????????????? 28 （四）、冷卻水用量 ????????????????? 29 （五）、估算傳熱面積 ????????????? ??? 30 （六）、換熱器的工藝結(jié)構(gòu)尺寸 ???????????? 30 (七）、換熱器核算 ????????????????? 31 （八）、換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果 ???????? 35 九、精餾過(guò)程流程圖 ??????????? ????? 37 十、結(jié)束語(yǔ) ???????????????????? 38 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 一、 相關(guān) 符號(hào)說(shuō)明 英文字母 Aa— 塔板開(kāi)孔區(qū)面積 ,m2； Af — 降液管截面積 ,m2； A0 — 篩孔總面積 ,m2； AT — 塔截面積 ,m2； c0 — 流量系數(shù) ,無(wú)因次； C—— 計(jì)算 umax時(shí)的負(fù)荷系數(shù) ,m/s； CS — 氣相負(fù)荷因子 ,m/s； d—— 填料直徑 ,m； d0—— 篩孔直徑 ,m； D—— 塔徑 ,m； ev— 液體夾帶量 ,kg（液） /kg（氣）； E—— 液流收縮系數(shù) ,無(wú)因次； ET— 總板效率 ,無(wú)因次； F— 氣相動(dòng)能因子 ,kg1/2/(s m1/2）； F0— 篩孔氣相動(dòng)能因子， kg1/2/(s m1/2) ； g—— 重力加速度 ,； h—— 填料層分段高度 ,m； h1— 進(jìn)口堰與降液管間的水平距離 ,m； hc— 與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?,m液柱； hd— 與液體流過(guò)降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐? hf— 塔板上鼓泡層高度 ,m； h1 — 與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊褐叨?,m； hL— 板上清液層高度 ,m； h0— 降液管的底隙高度 ,m； hOW— 堰上液層高度 ,m； hW— 出口堰高 度 ,m； h,W— 進(jìn)口堰高度 ,m； hб —— 與阻力表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?,m液柱； H—— 板式塔高度 ,m； Hd—— 降液管內(nèi)清液層高度 ,m； HD—— 塔頂空間高度 ,m； HF—— 進(jìn)料板處塔板間距 ,m； HP—— 人孔處塔板間距 ,m； HT—— 塔板間距 ,m； K—— 穩(wěn)定系數(shù) ,無(wú)因次； LW— 堰長(zhǎng) ,m； Lh — 液體體積流量 ,m3/h； Ls — 液體體積流量 ,m3/s； Lw — 潤(rùn)濕速率 ,m3/(ms) ； m—— 相平衡系數(shù) ,無(wú)因次； n— — 篩孔數(shù)目； NT—— 理論板層數(shù)； P—— 操作壓力 ,Pa； △ P— 壓力降 ,Pa； △ PP氣體通過(guò)每層篩板的降壓 ,Pa； t—— 篩孔的中心距 ,m； u—— 空塔氣速 ,m/s； uF— 泛點(diǎn)氣速 ,m/s； u0— 氣體通過(guò)篩孔的速度 ,m/s； u0, min— 漏液點(diǎn)氣速 ,m/s； u′ 0— 液體通過(guò)降液管底隙的速度 ,m/s； Vh—— 氣體體積流量 ,m3/h； Vs—— 氣體體積流量 ,m3/s； wL—— 液體質(zhì)量流量 ,kg/s； wV— 氣體質(zhì)量流量 ,kg/s； Wc—— 邊緣無(wú)效區(qū)寬度 ,m； Wd—— 弓形降液管寬度 ,m； Ws—— 泡沫區(qū)寬度 ,m； x— 液相摩爾分?jǐn)?shù)； X—— 液相 摩爾比； y—— 氣相摩爾分?jǐn)?shù)； Y—— 氣相摩爾分比； Z—— 板式塔的有效高度 ,m； 填料層高度 ,m。 max— 最大的； min— 最小的； L—— 液相的； V— — 氣相的θ —— 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 ,s； μ —— 粘度 ,mPa s； Φ — 開(kāi)孔率或孔流系數(shù)，無(wú)因次； σ —— 表面張力 ,N/m； ρ —— 密度 ,kg/m六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 二、 參考資料： [1] 董大勤 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [2] 全國(guó)化工設(shè)備技術(shù)中心站 .《化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求》 2020版 [S]． [3] ~ [S]． [4] 鄭曉梅 .化工工程制圖 化工制圖 [M]．北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [5] JB/ [S]． [6] 天津大學(xué)化工原理教研組，化工原理課程設(shè)計(jì)，天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1994 [7]《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)，化學(xué)工程手冊(cè)（第 13篇）汽液傳質(zhì)設(shè)備 . 化學(xué)工業(yè)出版社， 1987 [8] 路秀林，王者相等 .塔設(shè)備 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [9] 陳敏恒，叢德茲等 .化工原理 (上、下冊(cè) )(第二版 ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [10] 柴誠(chéng)敬、王軍等《化工原理課程設(shè)計(jì)》，天津科學(xué)技術(shù)出版社 2020年 . [11] 王存文、孫偉 《化工原理實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理》，化工工業(yè)出版社 2020年 [12] 陳英南、劉玉蘭《常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)》，華東理工大學(xué)出版社 2020年 [13] 王明輝《化工原理單元過(guò)程課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社 2020年 [14] 任曉光 主編 化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 化學(xué)工業(yè)出版社 [15] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， HG2058398《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》， 1998 [16] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， HG2059397《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》， 1997 [17] 《化工工藝制圖》 周大軍、揭嘉 化工工業(yè)出版社， 2020 [18] 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司，化學(xué)工業(yè)出版社 2020. 8 [19] 《化學(xué)工程師手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社， [20] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè) (有機(jī)卷 ).北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [21] 張受謙 .化工手冊(cè) (上卷 ).濟(jì)南 :山東科學(xué)技術(shù)出版社 ,1986 [22] 張受謙 .化工手冊(cè) (下卷 ).濟(jì)南 :山東科學(xué)技術(shù)出版社 ,1984 [23] 路秀林，王者相 .塔設(shè)備 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [24] 賀匡國(guó) .化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [25] 北京化工研究院“板式塔”專題組，浮閥塔 [M]．北京：燃料化學(xué)工業(yè)出版社， 1975． [26] 王松漢主編：《石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [27] 盧煥章主編 .石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [28] 時(shí)鈞，汪家鼎，余國(guó)琮，陳敏恒主編 .化學(xué)工程手冊(cè) (上卷 ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [29] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè) (無(wú)機(jī)卷 ).北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 六盤水師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 設(shè)計(jì)條件 ： （三）、 設(shè)計(jì)任務(wù)： 設(shè)計(jì)一分離甲苯 乙苯混合物的連續(xù)精餾塔 （四）、 設(shè)計(jì)參數(shù)： ⑴ 原料液的處理量： 萬(wàn) t/a ⑵： (甲苯質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) ⑶ 塔板形式：浮閥原料液組成 ⑷ 設(shè)計(jì)條件： 操作壓力 4kPa(塔頂產(chǎn)品出料管表壓 )； 4kPa（釜液出料管表壓）； 4kPa（進(jìn)料管表壓）