【正文】 ( ??? 查圖 34液流收縮系數(shù)計算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW)( 3/2????????? ）（ 2 提餾段 由于 mlLDlWhW 3 6 2 )( ??? ?? 查圖 24液流收縮系數(shù)計算圖得 ?E mhhhmhOWLWOW0 3 1 0 1 ) 6 2 ( 0 0 3/2??????????? Wd 和截面積 Af 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 圖 24 弓形降液管的參數(shù) 由 ?DlW 查圖 35弓形降液管的參數(shù)圖得 ??Tfd AADW 則 213 mAAmDW TFd ???????? 驗算降液管內(nèi)停留時間： 精餾段： ssL HA s Tf ?????? 提餾段： ssL HA s Tf 0 2 3 8 ??????? 停留時間大于 5s，故降液管可用。 圖 25塔板分塊示意圖 (1)精餾段 取閥孔動能因子 110?F ,則孔速 smFuV /121001 ??? ? 每層塔板浮閥數(shù)目為 個1 700 202001 ????? udVN s 取邊緣區(qū)寬度 mWC ? ，破沫區(qū)寬度 mWs ? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 計算塔板上鼓泡區(qū)面積，即 ?????? ??? RxRxRxA a a rc s i n1 222 其中： mWDRC ????? mWWDxsD 4 2 2 ) 0 7 (2 )(2 ??????? 所以： 2222 0 1 4 2 2 rc s i 8 2 2 2 2 mA a ??????? ?????? 浮閥塔排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 mmt 75? 則排間距： mmmNAt ta 79 70 0 ?????? 因塔徑 較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 ，而應(yīng)小些，故取 t’ =，以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)目為 167 個。 (1)單層氣體通過塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? mhp ? (2)液體通過降液管的壓頭損失 mhl Lh W sd 0 0 1 )0 2 5 0 0 2 (1 5 )(1 5 22022 ?????? (3)板上液層高度 mhL ? ，則 mhhhH pdLd 11 ???????? 對于一般物系， ?? ，由于 mhmH WT 0 3 ???? ， 則 mhH WT )( ????? ）（? 可見 22 )( WTd hHH ????? ，所以符合防止液泛的要 求。按泛點率 80%計算。 由 精餾段 塔板負荷性能圖可以看出： 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 p（設(shè)計點）處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置。 物 沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。 mkgL ?? smFV Lss / 103 37 ???? ??? ? mmmD ????? 查 標準系列選取 338?? 校核設(shè)計流速： smdFu LFs / 4 80 3 8 6 0 0243 0 0 1037 8 272 ?????? ???? ? 經(jīng)校核，設(shè)備適用。 由于常壓 操 作，所有法蘭均可采用標準管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)的法蘭。選用封頭 954 73 7/61 40 0 ?? TJBD g ， 。 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： mmD bi 11 3 0 0 3 ?????? 基礎(chǔ)環(huán)外徑： mmD bo 17 00 3 ?????? 圓整： mmDbi 1200? ， mmDbo 1800? ，考慮腐蝕裕度，考慮再沸器，裙座高度取 2m，地角螺栓直徑取 M30。 在此溫度和組成下，則有： )/( Km olJC PA ?? ， )/( Km olJC PB ?? ，)/( KmolJC P ?? 則： skJtCLQ DPR / ?????? (3)塔頂流出液的焓 DQ 因餾出液與回流液組成一樣，所以 )/( KmolJC P ?? skJtCDQ DPD / 6 0 ????? (4)冷凝器消耗的焓 CQ skJ DRVC / 8 3 0 7 9 ??????? (5)進料口的焓 FQ 由于 ?Ft ℃ ， KTF ? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 則 )/( Km olJC PA ?? ， )/( Km olJC PB ?? )1( FPBFPAP xCxCC ??? ）（ 3 2 3 2 3 ???? )/( KmolJ ?? 所以 skJtCFQFFF / 0 6 0 8 4 ????? (6)塔底殘液的焓 WQ skJtCWQ WPW / 6 29 9 6 0 2 4 ????? (7)再沸器 BQ (全塔范圍列衡算式） (8)塔釜熱損失為 10%，則 η= 設(shè)再沸器損失能量 B ?損 ， DWCFB ????? 損 加熱器實際熱負荷 FDwCB Q ???? ??? skJ/? 則 skJQB /? 表 71 熱量衡算表 項目 進料 冷凝器 塔頂餾出液 塔底殘液 再沸器 平均比 熱 J/(mol/() ℃ ） =3kJ/(m2此時進口溫度為 120℃ ，其出口溫度定為80℃ 來計算此時所需要的換熱面積。對于高溫流體為有機物蒸汽，低溫流體為水， 總傳熱系數(shù)在 2901160W/(m2℃ )?！?）=（ m2 s ℃ ) 料液溫度： ??? ，水蒸氣溫度： C120C120 ??? 逆流操作： 21 ?????? tt 20 2121 ?????? ????? InttIn ttt m 根據(jù)表 71，再沸器的熱負荷 skJQB /? 換熱面積 0 15 1 mtKQA mB ????? 查得有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 表 73 再沸器的設(shè)備參數(shù) 公稱直徑 /mm 公稱壓力 /MPa 管程數(shù) 管子根數(shù) 中心排管數(shù) 管程流通截面積 /m2 換熱面積 /m2 長度 /mm 450 2 220 16 4500 設(shè)備型號： JB/T 471592 注：摘自《化工原理》（第二版）上冊 附錄十九 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 選用固定 管板式換熱器，將原料液由 20℃ 預(yù)熱到泡點進料，此時溫 度為 ℃ 。 ℃ ）。 對于逆流： CCt CCT ??? ??? 1525 CtCt ?????? 21 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 ttIn ttt2121m ?????? ????? 對于高溫流體為有機蒸汽，低溫流體為水，選取傳熱系數(shù)) 每個人孔的直徑取為 440mm,人孔處板間距定為 620mm. 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 第六章 塔總體高度的設(shè)計 塔的頂部空間 塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線切線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm,塔頂部空間為 1200mm. 塔的底部空間高度 塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離 .塔底部空間高度取1200mm. 塔總體高度 人孔兩板之間的間距 為 620mm，塔頂空間 高度為 1200mm，塔底空間 高度為 ， 裙座高度 2m 全塔高度 ： BDPPFFPF HHHnHnnnnH ???????? )1( 式中： ；塔底空間，；塔頂空間，；設(shè)人孔處的板間距，人孔數(shù)；進料板處間距；進料板數(shù)；實際塔板數(shù)；；座），塔高（不包括風(fēng)頭、裙mHmHmHnHnnmHBDPPFF???????? 故 mH )14129( ???????????? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 第七章 附屬設(shè)備的設(shè)計 熱量衡算 比熱容 32 DTCTBTAC P ???? ，對于不同物質(zhì) A、 B、 C、 D值不同。 本設(shè)計采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、質(zhì)量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點。 封頭選取 橢圓形封頭，且公稱直徑 mmD 1400? 。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 取 smuW /2? ，直管出料 mmmd W 6 00??????? 查標準系列選取 432?? 校核設(shè)計流速： smu /0 2 8 8 5 63 6 0 0 2 4 2 ???? ?? 直管出氣 ，取出口氣速 smu /20? ，則 mmmuVD s 1 ??????? 查標準系列選取 9402?? 校核設(shè)計流速： smu / 2 ??? 經(jīng)校核，設(shè)備適用。 所以，提留段操作彈性 = ? 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 第四章 設(shè)計結(jié)果一覽表 項目 符號 單位 精餾段 提餾段 備注 平均溫度 mt ℃ 實際塔板數(shù) N 塊 21 8 塔徑 D m 板間距 TH m 塔板類型 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 u m/s 堰長 Wl m 堰高 wh m 板上液層高度 Lh m 降液管底隙高 度 oh m 浮閥數(shù) N 個 167 136 等腰三角形叉排 閥空氣速 ou m/s 浮閥動能因子 0F 臨界閥孔氣速 OCu m/s 孔心距 t m 同一橫排孔心距 排間距 t? m 相鄰橫排中心距離 單板壓降 pP? Pa 降液管內(nèi)清液 層 高度 dH m 泛點率 % 62 氣相負荷上限 max)sV（ sm/3 物沫夾帶控制 氣相負荷下限 min)( sV sm/3 漏液控制 操作彈性 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院化藥系 化工原理課程設(shè)計 共 頁 第 頁 第五章 塔附件設(shè)計 接管 進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管，彎管進料管， T型進料管。 ，由圖查出塔板的氣相負荷上限 smVs / 3m ax ?）（ ，氣相負荷下限smVs /)( 3m in ? 。 計算如表所示： 表 31 計算結(jié)果 精餾段 提餾段 Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 由表 31作出物沫夾帶線 根據(jù) ?? hhhhhhhhhH LdlcdLpWT ????????? )（ 由此確定液泛線，忽略式中 ?h 3/2020020)3600(1000 )())()(wsWWsLVOWWWsLVWTlLEhhlLguhhhl LguhH???????????????（（????? (1)精餾段 ) ( 703 3/22124 21 sss LLV ??????????? 整理得： 3/212121 sss LLV