【正文】 器，設(shè)水溫又25攝氏度升為35攝氏度，設(shè)K=120熱流體T/0C 冷流體T/0C 2535有Q’==120*A* 計(jì)算得A=有熱泵提供的熱量Q1=Cp苯*M苯*D*(T1T2)T1=T2+=對于塔頂?shù)纳戏綗釗Q器。s μΒ= mPas lgμlfm= + =*+*μlfm=s 精餾段液相平均粘度μlm =（+）/2=設(shè)計(jì)時(shí)定為每7塊板開一孔，則：孔數(shù)S=實(shí)際塔板/7=28/7≈4在進(jìn)料板上方開一人孔，實(shí)際塔高可按公式計(jì)算：H=Hd+(N11S)*HT+Hb+Hf+S*HT’H=(NT11S)*+*S+++=（28114）*+*4+++=式中：H——塔高(不包括上封頭和裙座高)，m；Hd一塔頂空間高，mHb——塔底空間高，mHT——板間距，mN——實(shí)際塔板效(不包括加熱釜)；Hf——進(jìn)料孔處板間距，m。塔底空間Hb具有中間貯槽作用，一般釜液最好能在塔底有10～15min的停留時(shí)間。為減少液沫夾帶，Hf要比HT大，常取Hf＝～1. 4m。選用凹形受液盤，深度hw’=50mm 塔板布置⑴塔板的分布因D≥800mm，故塔板采用分塊式。 液沫夾帶,液沫夾帶量由下式計(jì)算，即kg液/kg氣故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍Kg液/Kg氣 漏液對篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由下式計(jì)算，即 =實(shí)際空速=穩(wěn)定系數(shù)為 K=/=故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。由式57得：m取E=1,則據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)德爾垂直液相負(fù)荷下限線3.、液相負(fù)荷上限線 以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，由式5—9得據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)德爾垂直液相負(fù)荷下限線4.、液泛線 令 由 ； ；聯(lián)立得：忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得 式中 = *+()*= =將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得；故 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) 值，以上式計(jì)算出 值，計(jì)算結(jié)果列于下表：LS m3/sVS m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5.根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如下圖所示：在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA,即作出操作線。苯蒸氣經(jīng)過再沸器后再經(jīng)過減壓閥作用后降至塔頂溫度，一部分回流，其余的為塔頂產(chǎn)品，冷卻后輸入到儲(chǔ)液槽；塔底產(chǎn)品預(yù)熱進(jìn)料液后輸入儲(chǔ)液槽。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，如何選取回流比是關(guān)鍵。由于塔釜的溫度高于100攝氏度，所以應(yīng)該選擇高溫?zé)岜?，在精餾塔的設(shè)計(jì)中選擇的是壓縮式熱泵壓縮式熱泵是以消耗機(jī)械能為代價(jià)而達(dá)到制熱目的的裝置。選定時(shí)，還要考慮實(shí)際情況，在塔板數(shù)很多時(shí)，可以選用較小的板間距，適當(dāng)加大塔徑以降低塔的高度。在熱泵工作時(shí)，來自蒸發(fā)器的工質(zhì)蒸汽被壓縮機(jī)所吸收，經(jīng)壓縮提高壓力和溫度后排入冷凝器，在冷凝器中蒸汽放出熱量而成為液體，冷凝后的高壓液體要經(jīng)過節(jié)流閥來降低溫度和壓力，然后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中的工質(zhì)在低溫下吸收熱量后又重新不變?yōu)檎羝?，如此的不斷循環(huán)，就可以將塔頂?shù)睦淠髦挟a(chǎn)品的冷凝熱用到塔釜中。熱泵在節(jié)能上面起了很大的作用，熱泵就是一種將熱量從低溫?zé)嵩匆频礁邷責(zé)嵩吹哪芰坷醚b置，是一種制熱裝置，它的循環(huán)下限是低溫?zé)嵩?，上限為消耗熱量的場所，將大量的無用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮埽缤盟汀盁崮堋钡摹氨谩币粯訌亩岣吣芰康睦寐?，?jié)省燃料。將ti和C甲醇帶入熱量衡算得：ti=℃換熱面積的計(jì)算 =KA△t 取換熱系數(shù)K=3500W/( m*K) △t=℃△t=℃得A=取換熱管mm（固定管板式換熱器）查表得：換熱管長度3000mm，管子根數(shù)164，A=型號為BEM5003/252Ⅰ(3)再沸器內(nèi)的熱量衡算再沸器內(nèi)加熱塔釜所需熱量Q=*107KJ/*106=2274123kJ℃，℃C水蒸氣=（Kg?℃）換熱系數(shù)K取2500W/(m2?K), △t=℃換熱面積A=取換熱管mm（固定管板式換熱器）查表得：換熱管長度3000mm，管子根數(shù)76，A=型號為BEM4003/25 4Ⅰ（3）減壓閥甲醇經(jīng)過減壓閥后變?yōu)闅庖夯旌衔?，℃℃℃? ℃此時(shí)的C甲醇=(kg*k) M甲醇=其放出的熱量Q=C甲醇* M甲醇*△t =** =*106 kJ/h℃時(shí)苯的汽化熱為r甲醇=，則甲醇?xì)饣馁|(zhì)量為Q/r甲醇=， 在管程中通入冷卻水是這部分氣體液化，冷卻水進(jìn)出冷凝器的溫度分別為20℃、50℃Q=C水*qm水*△t水 C水=(kg*℃)計(jì)算得：qm水=取總傳熱系數(shù)K=1300W/（m*K）℃由Q=KA計(jì)算得A=取換熱管mm（固定管板式換熱器）查表得：換熱管長度2000mm、管子根數(shù)5A=換熱器型號：BEM3252/251Ⅰ、熱泵的選型=℃*（+）=℃查得比熱容為C甲醇=（kg*k）熱泵對甲醇做的有用功為 W=C苯* *V甲醇*△t甲醇 =** * =*106 kJ/h，*106kJ/h，（見附表），功率P=*106/3600/=、塔底料液和熱蒸氣預(yù)熱進(jìn)料液 ℃、30℃，℃，℃C水′=(kg*k) W=M水′=W* Mr水=*=Q水′= C水′* M水′*△t′ =** =*106kJ/h設(shè)原料液進(jìn)出換熱器的溫度分別為20℃、65℃其溫度差為45℃，℃此溫度下C水=(kg*k) C甲醇 = kJ/(kg*k)C混=x* C甲醇+（1 x）*C水 =*+（）* =(kg*k)M混=10000kg/hQ吸= C混*M混*△t混 =*10000*45=*106 kJ/h﹤Q水′Q水′=KA△t K=2500 w/(m2*k)，t=℃A=取換熱管mm（固定管板式換熱器）查表得：換熱器管長1500mm、根數(shù)9面積A= mⅠ、水蒸汽加熱進(jìn)料液原料液由65℃℃℃、℃此時(shí)C水 =(kg*k) C甲醇= kJ/(kg*k)C混′= x* C甲醇+（1 x）*C水 =*+（）* = kJ/(kg*k)Q吸′= C混′*M混*△t混 =*10000*=*10 kJ/h℃、℃Q吸′=C蒸氣* q*△t 得q=t=℃K取1200W/(m*K)計(jì)算得：A= m取換熱管mm（固定管板式換熱器）查表得：換熱器管長為3000mm、根數(shù)1面積A=換熱器型號為：BEM2732Ⅰ三、輔助設(shè)備的計(jì)算及選型（一）、管徑的選擇加料管的管徑管路的流量：F=10000 在進(jìn)口溫度與出口溫度范圍內(nèi)，料液的密度變化不大，℃時(shí) ，進(jìn)料密度為： Ρf =取管流速， = 圓整后，外徑55mm, 塔頂蒸汽管的管徑蒸汽用量： 取氣速， 圓整后，外徑 回流管管徑 回流管的摩爾流量為： 平均摩爾量： 該溫度下的密度： 取流速 圓整后，外徑D=100mm =5mm料液排出管徑 排液量 W=5153kg/h 取= m/s 圓整后，外徑100mm，（二）、泵的選型原料液進(jìn)入精餾塔時(shí)的泵的選型 加料板位置第23塊距地面高度為： =(1814)*+*4+= 考慮到流體阻力等其他因素影響，故可取H=10m 進(jìn)入精餾塔的料液流率為： 則離心泵得功率=*10** =故泵的型號為：2B16 功率為：塔頂液體回流所用泵的型號泵的揚(yáng)程最小為h==考慮其他因素的影響，可取揚(yáng)程H=12m Vf=求得功率=故泵的型號為：2B16 (三)、儲(chǔ)罐選擇 原料儲(chǔ)槽