【正文】 0 110 120 mPau苯 mPau甲苯 由 得：塔頂溫度 CtD ? ，塔釜溫 度 Ctw 0105? ，全塔平均溫度 Ctm ? 。? 塔徑的計算 (1)精餾段塔徑計算 21 精餾段氣、液相體積流率為 sLVMVVmVms / ????? ? sLLMLLmLms / ?? ??? ? 由VVLC ? ??? ??m ax ，式中 C 由 20 ??????? LCC ? 計算，其中的 20C 由下圖查取： 圖 9 史密斯關(guān)聯(lián)圖 ??10 圖的橫坐標為 2121 ????????????????VLssVL ?? 一般選取板上液層高度在 ～ ，在此處取 mhL ? 。則精餾段的塔徑為 mD ? 。39。 ???????????????? LCC ? 139。 ?????? smuu muVD s 39。? 。 塔截面積為 222 mDAT ???? ?? 實際空塔氣速 為：精餾段 smAVuTs / ??? 提餾段 smAVu Ts / 39。降液管有圓形與弓形兩類。液體流徑較長，踏板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。 在工業(yè)塔中堰高 Wh 一般為 ～ ，即假設的板上液層高度符合要求。設計中取 10 ???? smu ， 則 mulLh Wh 339。對于 600mm以上的塔，多采用凹形受液盤。39。39。 39。39。dW 和截面積 39。39。 39。0h 降液管底隙高度應低于出口堰高度，才能保證降液管底端有良好的液封，由公式39。0 ??? smu ,則 mulLhWh 360000 39。039。 ? 。 溢流堰前的安定區(qū)寬度 sW =70～ 100mm 進口堰后的安定區(qū)寬度 ?sW =50～ 100mm 由于本設計中的塔徑較?。?D? 2m），因此安定區(qū)的寬度要相應取較小的值。小塔一般為 30～ 50mm，這里取 mWc ? 。而篩孔加工一般 30 使用沖壓法，在這里考慮加工的可能性應使 ? 小于孔徑 0d 。 篩孔的排列與篩孔數(shù) 篩孔按正三角形排列，篩孔的數(shù)目 n 可按下式計算 22 ???? t An a 5）開孔率 開孔率φ為 %%1002200 ?????????????????? tdAAa? 篩板的流體力學驗算 精餾段篩板的流體力學驗算 （ 1） 閥孔氣速 氣體通過閥孔的氣速為 精餾段 smAVu s / ???? 提餾段： smAVu s / 39。由 ???d ，得 ?c 。其中 mNmmNL W mL F mL D mL /??????? ???? 則 ?????? ④ 塔板壓降 氣體通過每層塔板的液柱高度 Ph 由式 ?hhhh cP ??? 1 計算，則 m1 0 2 0 2 3 0 6 P ???? 氣體通過每層塔板的壓降為 設計允許值）0 .9 k p a ( ??????? PP LPP ?（ 3）液面落差 對于本設計中的篩板塔，由于 D 接近 2021mm，故液面落差很小，且塔徑和液流量均不大，可忽略液面落差的影響。 （ 6）液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 dH 應服從公式)( WTd hHH ??? 的關(guān)系，取 ?? ，則 mhH WT 2 2 )0 4 ()( ?????? 且 dLPd hhhH ??? ， 板上不設進口堰， dh 可由式 ? ?239。ch 由式?????????????????? ???LVc cuh??2000 計 算 ， 由???d ，查圖 13 得： ?c ，故 mh 239。 ?????? ?? smAA VufTsa 2112139。39。h? 計算 液體表面張力的阻力 39。P ???? 氣體通過每層塔板的壓降為 設計允許值）0 .9 k p a ( 39。 ⑤ 液沫夾帶 35 液沫夾帶量 39。 min,0u 可由式 ???????? ????VLL hhCu ??? 0m i n,0 計算，即 ? ? 139。0 ????u uK 故在本設計中無明顯漏液。 36 根據(jù)以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。 （ 3）液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 OW ? 作為最小液體負荷標準。39。 ? ? WT hHb 139。 2 ??????????a ? ? 39。 表 17 13 ??smLS 13 ??smVs 由上表 17 數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。由上圖18 可求得： s/ 3m a xs, ? s/ 3m ins, ? 故操作彈性為 VVm ins,m a xs, ??K 1 40 圖 18 精餾段篩板負荷性能圖 提餾段塔板負荷性計算 （ 1）漏液線 由 ? ? ????? VLL hhCu ??? 0m i n,0 0min,min,0 AVu s? ， OWWL hhh ??3210 ????????? WhOW lLEh 得 VLWhWs hlLEhACV ????????????? ?????????????????????3200m i n, 1000 1 4 0 0 ???? 1漏液線 2液沫夾帶線 3液相負荷下限線 4液相負荷上限線 5液泛線 4 2 5 1 4 3 P Ls， m3/s Vs,m3/s 41 . 6 32 ?????????? ????????? ??????????? sL 整理得 32m in, ?? ss LV 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計 算結(jié)果列于下表 19 表 19 13 ??smLs 13 ??smVs 由上表 19 數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。 （ 4）液相負荷上限線 以 4s?? 作為液體在降液管中停留時間的下限， 由 4??STfLHA? 得 smL S / 33m a x, ????? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直液相負荷上限線 4。39。 hlc W? ? ? 323 39。 2 ???c ? ? 39。由圖可看出，該篩板的操作上限為液沫夾帶控制，下限為漏液控制。V39。 法蘭選取公 稱壓力為 ，公稱直徑為 mm80 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm180 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 47 塔底空間 塔底空間 指塔內(nèi)最下層踏板與塔底的間距，其值由如下因素確定： （ 1） 塔底液面到最下層塔板間要有 1～ 2m 的間距，本設計為。 七 結(jié)果評價 精餾設計方案從整體上看，設計趨于準確，一般情況下操作安全，操作彈性也比較大，可以完成生產(chǎn)任務的要求，保證一定的塔效率，輔助設備充分滿足要求。 八 設計總結(jié) 51 課程設計對于我們是一次嚴峻的考驗，綜合檢驗了學過的知識，培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的能力。通過這次學習與設計實踐，加深了我對化工生產(chǎn)過程的理解和認識，而且也鞏固了所學的的化工原理知識 ,更極大拓寬了我的知識面，讓我認識了實際化工生產(chǎn)過程和理論的聯(lián)系和差別，這對將來的畢業(yè)設計將起到重要的作用。 min m3/s 操作彈性 K 53 參考文獻 [1] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊）第三版 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [2] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊）第三版 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [3] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學化工物性數(shù)據(jù)手冊（有機卷） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [4] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學化工物性數(shù)據(jù)手冊（有機卷） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [5] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊）第三版 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [6] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學化工物性數(shù)據(jù)手冊（有機卷） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [7] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學化工物性數(shù)據(jù)手冊（有機卷） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [8] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學化工物性數(shù)據(jù)手冊（有機卷） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. [9] 中國石化集團上海工程有限公司編 .化工工藝設計手冊（上冊） .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021,6. [10] 王國勝 .化工原理課程設計 (第二版 ).大連理工大學出版社 .2021,8. 54 [11] 賈紹義 ,柴誠敬 .化工原理課程設計 .天津 :天津大學出版社 .2021. [12] 賈紹義 ,柴誠敬 .化工原理課程設計 .天津 :天津大學出版社 .2021. [13] 王國勝 .化工原理課程設計 (第二版 ).大連理工大學出版社 .2021,8. [14] 王國勝 .化工原理課程設計 (第二版 ).大連理工大學出版社 .2021,8. [15] 刁玉瑋 ,王立業(yè) ,喻建良 .化工設備機械基礎 .大連理工大學出版社 .2021,12. 。 附件 1 設計結(jié)果一覽 項目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提餾段 各段平均壓強 Pm kpa 各段平均溫度 mt ℃ 氣相流量 VS sm3 液相流量 LS sm3 實際塔板數(shù) N 塊 11 15 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 6 塔徑 D m 2 2 塔截面積 AT 2m 空塔氣速 u m/s 52 堰長 wl m 堰高 wh m 堰上液層高度 owh m 弓形降液管截面積 Af 2m 弓形降液管寬度 Wd m 降液管底隙高度 ho m 板上清液層高度 Lh m 孔徑 do mm 4 4 孔間距 t mm 12 12 孔數(shù) n 個 1164 1164 開孔率 Φ % % 開孔區(qū)面積 Aa m2 篩孔氣速 ou m/s 塔板壓降 pP? kpa 干板阻力 ch m 液柱 氣體通過液層阻力 hl m 液柱 液體表面張力 hσ mmN 液體在降液管中停留時間 θ s 4 4 液沫夾帶 Ve kg液 /kg 氣 液相負荷上限 Ls， max m3/s 液相負荷下限 Ls， min m3/s 104 104 氣相最大負荷 VS通過對這次化工原理的課程設計使我增長了許多 實際的知識，也在大腦中確立了一個關(guān)于化工生產(chǎn)的一個輪廓。 在設計中，由于設計時間較短，只計算了全凝器、再沸器、部分接管。 本設計取塔底貯液停留時間為 4s；則貯液高度△ Z 為 ： mD t 44LZ22S ????????? 則 mZH D B ???? 裙座 取 mHQ ? 。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm15 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm40 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 ??K 塔的輔助設備及附件 的計算與選型 接管管徑計算與選型 （ 1）進料管計算 為了維檢修方便進料管應采用帶外套管的可拆結(jié)構(gòu)。 3m a xs, ? s/m 1 0