【正文】 線 令 0 )(0 02 8 32 ??wLow lVE 則 hmlEVwL 33232 ) () ( ????? 在負(fù)荷性能圖上 hmVL ? 處作垂線 即可得流量下限線，如圖中 2。 )() 0 21 8 ()() (u 1 ???????????? 則 hmAAu fT 339。 液泛線 取第一點為設(shè)計點 h3L ? ， ? ， ?? 已求得 液注m5r ??? 由 20Pd 0h h ( ) 0 . 6 4 0 . 0 62 gL l uh gC?? ?? ? ? ? ? ）取值為（ .50)( ?? wTd hHH ?? 可得 )(.50 ?????? ）（wTd hHH 則 250( ) 0 . 6 4 0 . 0 6 0 . 0 6 8 . 3 9 1 0 0 . 4 6 62g oLugC? ? ?? ? ? ? ? ?，又 ? 解得 0 ? 則 hmAu 300g 3 5 63 6 0 00 2 9 ????? 第二點取液體流量為 hm3L 10V ? ， ? 則， dP ????? dLh?) 360010()( 3220r ???????? hlVwL 化工系畢業(yè)設(shè)計 20 又由 0d 0 3H ( ) 0 . 6 4 0 . 0 7 0 7 0 . 0 7 0 7 1 . 2 9 1 0 0 . 4 6 62 g L ugC? ? ?? ? ? ? ? ? ? 解得 03003 0 . 9 4 3 0 . 9 4 0 . 0 2 9 4 3 6 0 0 3 2 7 5gu m sV u A m h?? ? ? ? ? 由（ ,3357）和（ 10,3275）兩點在負(fù)荷性能上可作出液泛線，如圖中 5。理論上應(yīng)對各種凸形封頭進(jìn)行計算、比較后，再確定封頭形狀。 由于操作壓力不高（常壓），可采用平面型密封面（見于《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表141），墊片材料選用 石棉橡膠板，經(jīng)查資料（《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 143）得墊片寬度為 20mm。 本設(shè)計中塔內(nèi)徑 1000iD mm? ，故采用分塊式塔盤。 塔體人孔的設(shè)計 人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。特別是它具有除沫效率高，壓力降小的特點，因而是應(yīng)用最廣泛的除沫裝置。當(dāng)金屬絲直徑為 ~，網(wǎng)層重度為 480~5300 3/Nm，在上述適宜氣速下，絲網(wǎng)層的畜液厚度為 25~50mm，此時取絲網(wǎng)厚度為 100~150mm，可獲得較好的沫效果。 3 0 . 6 1 1 0 4 . 6 0 . 0 0 1 18 1 9 . 6 7 3 6 0 0Wsw WMV m s? ?? ? ?? 取適宜的輸送速度： /fu m s? 則管徑： 4 4 0 . 0 0 1 1 0 . 0 33 . 1 4 1 . 5swVdmu? ?? ? ?? 經(jīng)圓整選取低合金鋼管，規(guī)格： 32 ?? ，材料 345QR ， 實際管內(nèi)流速： 24 0 .0 0 1 1 1 .5 63 .1 4 0 .0 3 2wu m s???? 不設(shè)保溫層，所以查表知接管長度： 100h mm? 該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL32— RF 16MnⅢ。 該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL150— RF 16MnⅢ。 該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL50— RF 16MnⅢ。 (b) 釜?dú)堃撼隽瞎? 釜底液相平均密度： 39。實際使用中常用的設(shè)計氣速取 1~3m/s。從人孔類型系列標(biāo)準(zhǔn)可知，該人孔標(biāo)記為： HG2151595 人孔 FSⅡⅢ （ ） 450常壓 公稱直徑 DN=450mm 人孔數(shù)： 每隔 5 層塔板開一人孔，則人孔數(shù)： 171 1 255Tp Nn ? ? ? ? ? 支座設(shè)計 選型：圓筒型裙 座 依據(jù)：圓筒形裙座制作方便，經(jīng)濟(jì)上合理，應(yīng)用廣泛。 受液盤的設(shè)計 采用凹形受液盤 依據(jù)：因為它可保證液體采出側(cè)線滿液，即使在高蒸汽流速和低液體流量下仍能保證液化工系畢業(yè)設(shè)計 24 封，對流出降液管的液體有緩沖作用，減少對塔盤入口區(qū)的沖擊力。 精餾塔的塔板類型選擇 塔板類型：溢流式篩板塔 依據(jù)：篩板塔操作時液體橫過塔板，可以使氣液組分充分接觸，提高分離效率。 封頭材料的選擇 封頭材料： 345QR 封頭的高 因為長軸：短軸 =2 即： 22iiDh? 化工系畢業(yè)設(shè)計 23 所以 1000 25044ii Dh mm? ? ? 其中 iD —— 精餾塔的內(nèi)徑 ih —— 封頭的高 直邊高度為： 2 25h mm? （查 JB/T433795 可知） 封頭與塔身連接的法蘭 根據(jù)塔的工藝條、溫度、壓力、介質(zhì)及塔徑，確定采用甲型平焊法蘭。 封頭的選型依據(jù)，材料及尺寸規(guī)格 封頭的選型依據(jù) 封頭的選型：標(biāo)準(zhǔn)的橢圓封頭 選型依據(jù)：從工藝操作考慮，對封頭形狀無特殊要求。 )1 () 0 21 8 ()() (u 1 ???????????? 于是 hmAAu fT 339。 過量液沫夾帶線 第一點取設(shè)計點 h3L ? 令 )( 39。 由塔板校核結(jié)果可 見，塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇基本合理，所設(shè)計的各項尺寸可用。 液沫夾帶 塔板上液沫夾帶量可由下式計算 39。 設(shè)計任務(wù)及操作條件 設(shè)計任務(wù)： 生產(chǎn)能力（苯） 5000kg/h 塔頂餾出液含苯 %98? 塔底釜?dú)堃汉? %5? 進(jìn)料組成 45% 操作條件 操作壓力 常壓 （表壓） 進(jìn)料 熱狀態(tài) 飽和液體進(jìn)料 塔板類型 篩板 設(shè)計地點 烏魯木齊 設(shè)計內(nèi)容 精餾塔的物料衡算； 塔板數(shù)的確定； 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算； 精餾塔的塔體工藝尺寸計算； 塔板主要工藝尺寸的計算； 塔板的流體力學(xué)驗算； 塔板負(fù)荷性能圖； 精餾塔接管尺寸計算； 精餾塔各組件結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料的選擇 塔機(jī)械強(qiáng)度校核； 1精餾塔裝配圖； 化工系畢業(yè)設(shè)計 7 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表 2— 1 苯和乙苯在不同溫度 下的物性數(shù)據(jù) 飽和蒸汽壓 ? ?aKP 粘度 ? ?smPa? 表面張力 ? ?mmN 苯 乙苯 苯 乙苯 苯 乙苯 83 100 21 85 108 88 120 90 125 25 20 95 155 32 100 170 105 200 46 20 110 218 115 245 19 120 135 380 100 17 由表中各溫度下飽和蒸汽壓可計算出氣液組 分摩爾分?jǐn)?shù)之間的關(guān)表所示 : 則可繪出 txy 關(guān)系圖及氣液相平衡圖 yx分別如下： 表 2— 2 不同溫度下氣液組分摩爾分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系 t 83 85 88 90 95 100 105 110 115 120 x 0 y 0 項 目 溫 度 化工系畢業(yè)設(shè)計 8 圖 2— 1 雙組分溶液的溫 度 — 組成圖 3．各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計計算 . 物料衡算 苯的摩爾質(zhì)量： MA=78kg/kmol 乙苯的摩爾質(zhì)量： MB=106kg/kmol 原料處理量： hK m olF 5000 ????? 塔頂流出量： hKmo lFxx xD WD WF ???????? 塔釜?dú)堃毫浚?5 3 . 7 1 2 3 . 1 0 3 0 . 6 1W F D K m o l h? ? ? ? ? 精餾段內(nèi)每塊塔板上升的氣體量： hK m o l4 9 . 4 )()1( ?????? DRV 塔徑的確定 塔頂物料平均千摩爾質(zhì)量： Km o lKg7 8 . 5 61060 . 0 ????? BBAAD nxnxM 塔頂氣相平均密度： 3g Kg2 .6 88 4 .5 )( 2 738 .3 14 7 8 .5 61 0 1. 3 3 mRTPM D ??? ????? 化工系畢業(yè)設(shè)計 9 查手冊得，當(dāng) t=℃ 時，密度： 3mKg812?A? ， 3817 mKgB ?? ； 表面張力： mA ?? ， mmNB ?? 平均表面張力： mmNxx ABA )1(A ???????? ??? 塔頂液相平均密度： 3mKg8 1 0 . 3 7817812111 ??????bAAAl xx ??? 精餾段每塊塔板上升氣 體與下降液體積流量為 : 34 9 . 3 4 7 8 . 5 61 4 4 9 . 0 82 . 6 8DggVMV m h? ?? ? ? LLMV m h? ?? ? ? 取板間距 : mm400?TH ，板上清夜層高度 : mm60?Lh 則 氣液動能參數(shù) : ???glglVV ?? 經(jīng)查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ?C 圖 3— 1 史密斯關(guān)聯(lián)圖 化工系畢業(yè)設(shè)計 10 因表面張力的差異，氣體負(fù)荷因子校正為 : sCC . 0 2 1 8 10 . ??? ）（）（? 則最大允許速率 : smCggl m a x ?????? ? ?? 取空塔速率為最大允許速率的 倍，即 smu m a x ???? 故塔徑 muVD g ?????? ? 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整得 D=1m 回流比的確定 由塔頂液相組成 ? 運(yùn)用內(nèi)插法 得 a108 23 8120 8 56102 .0 8AAAPPP K P???? 經(jīng)查手冊得， o= 8 4 .5 , 2 0 .6Bat C P K P?頂 則 ? ?oom10 8= 620 .6= 84 .534 9 , = 13 97 .5 , = 8= 6 8 = 1 5 11 1 1 1 1 5 751 1 5ABAaBaqFqPPtCP K P t CP K Pxxxxyxx??? ? ?????????????? ? ??????頂頂釜釜頂 釜， 同 理 ， 對 于 塔 釜 可 求 得則 ， 平 均 相 對 揮 發(fā) 度由 于 泡 點 進(jìn) 料 ， 則又 相 平 衡 方 程故 可 得 y則 可 得 最m inm in 8 75 31 75 5 31 4DqqqxyRyxRR? ?? ? ???? ? ? ?小 回 流 比取 適 宜 回 流 比 化工系畢業(yè)設(shè)計 11 塔板數(shù)的確定及進(jìn)料板的確定 （ 1）塔板數(shù)的確定 由芬斯克方程可求最少理論塔板數(shù) 即 ) (1lg)11lg (m i n ???????????mmWWDW x xxxN ?? 再經(jīng)查吉利蘭關(guān)聯(lián)圖可得理論塔板數(shù)，其中，橫坐標(biāo)： 3 2 6 3 i n ??????R RR 則 ???TTN NN ； 即 8?TN 定性溫度 1 0 82 .51 3 tt ????? 釜頂t