【正文】 ............................................ 19 塔板壓降 ...................................................................................................... 19 液面落差 ....................................................................................................... 20 液沫夾帶 ...................................................................................................... 20 漏液 ............................................................................................................. 21 液泛 ............................................................................................................. 21 塔板負(fù)荷性能圖 ................................................................................................ 22 漏液線 ........................................................................................................... 22 液沫夾帶線 ................................................................................................... 22 液相負(fù)荷下限線 ............................................................................................ 23 液相負(fù)荷上限線 ............................................................................................ 24 液泛線 .......................................................................................................... 24 第四章 塔附屬設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 28 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 塔附件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 28 筒體與封頭 ...................................................................................................... 30 塔總體高度設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 31 塔的頂部空間高度 ........................................................................................ 31 塔的底部空間高度 ........................................................................................ 31 塔體高度 ...................................................................................................... 31 附屬設(shè)備設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 32 冷凝器的選擇 ............................................................................................... 32 泵的選擇 ...................................................................................................... 32 設(shè)計(jì)小結(jié) ........................................................................................................................ 34 附錄 ............................................................................................................................... 35 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 36 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 I 摘要 化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會(huì)各種手冊的 使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。 而在板式精餾塔中，篩板塔有結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單 ，易于加工，造價(jià)約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右，處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮更符合本設(shè)計(jì)的要求。 sieveplate tower。山東業(yè)已推出了推廣燃料乙醇的法規(guī)。 精餾操作對塔設(shè)備的要求 精餾所進(jìn)行的是氣 (汽 )、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣 (汽 )、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣 (汽 )、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。對于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 2 實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也是互相矛盾的。 板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮動(dòng)舌形塔和浮動(dòng)噴射塔等多種 。 （ 2） 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 （ 2） 操作彈性較小 (約 2～ 3)。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi) 。 操作條件的確定 確定設(shè)計(jì)方案是指確定整個(gè)精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標(biāo)。確定操作 壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰Α４送?，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。直接蒸汽加熱的優(yōu)點(diǎn)是：可以利用壓力 較低的蒸汽加熱；在釜內(nèi)只須安裝鼓泡管，不須安置龐大的傳熱面。 值得提及的是，采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。如果能用常溫水作冷卻劑，是最經(jīng)濟(jì)的。 確定設(shè)計(jì)方案的原則 確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件 下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn) 、 經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。計(jì)算傳熱面積和選取操作 指標(biāo)時(shí)，也武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 5 應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動(dòng)。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)都有影響。 以上三項(xiàng)原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。 ??? ? AP 176。 3 11 0 0 6 5 23 3 8 2 ??? ? AP 176。 以下交替使用提餾段操作線方程 )(c 與相平衡方程 )(a 計(jì)算如下 7 ? 880 .2 6 2 0 .1 3 4yx? ???? ?相 平 衡 990 .1 9 5 0 .0 9 5 3yx? ??? ? 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 9 1 0 1 00 .1 3 9 0 .0 6 5 6yx? ??? ? 1 1 1 10 .0 9 5 4 0 .0 4 3 8yx? ??? ? 1 2 1 20 .0 6 3 6 0 .0 2 8 7yx? ??? ? 1 3 1 30 .0 4 1 5 0 .0 1 8 5yx? ??? ? 1 4 1 40 .0 2 6 7 0 .0 1 1 8yx? ??? ? 1 5 1 50 .0 1 6 9 0 .0 0 7 4 2yx? ??? ? 1 6 1 60 .0 1 0 5 0 .0 0 4 5 9yx? ??? ? 1 7 1 70 .0 0 6 3 4 0 .0 0 2 7 7? ??? ? 1 8 1 80 .0 0 3 6 8 0 .0 0 1 6 0yx? ??? ? 1 9 1 90 .0 0 1 9 8 0 .0 0 0 8 6? ??? ? 2 0 2 00 .0 0 0 9 0 0 .0 0 0 3 9yx? ??? ?﹤ Xw 總理論板數(shù)為 20 塊，精餾段理論板數(shù)為 6 塊，第 7塊為進(jìn)料板。 進(jìn)料口 Ft ： 8 4 .18 4 .1 8 2 .71 6 .6 1 2 3 .3 7 2 0 .6 9 1 6 .6 1Ft ?? ??? , Ft =℃ 塔頂 Dt ： 7 8 .1 57 8 .1 5 7 8 .4 18 9 .4 3 7 4 .7 2 9 5 .0 4 8 9 .4 3Dt ?? ???， Dt =℃ 塔釜 Wt ： 1001 0 0 9 5 .50 1 .9 0 0 .0 7 8 0Wt ?? ???， Wt =℃ 精餾段平均溫度 1 8 3 . 2 6 7 8 . 0 5 8 0 . 6 622FDttt? ? ?? ? ?℃ 提餾段平均溫度 2 8 3 . 2 6 9 9 . 8 2 9 1 . 5 422FWttt? ? ?? ? ?℃ 表 51 乙醇 — 水氣、液平衡組成（摩爾）與溫度關(guān)系 溫度/℃ 液相 氣相 溫度/℃ 液相 氣相 溫度/℃ 液相 氣相 100 0 0 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 精餾段的平均摩爾質(zhì)量 精餾段平均溫度 1t? =℃ 液相組成 1x ：18 0 .7 7 9 .8 8 0 .6 6 7 9 .83 9 .6 5 5 0 .7 9 5 0 .7 9x???， 1x =% 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 11 氣相組成 1y ：18 0 .7 7 9 .8 8 0 .6 6 7 9 .86 1 .2 2 6 5 .6 4 6 5 .6 4y???， 1y =% 所以 1 4 6 0 . 4 0 1 5 1 8 ( 1 0 . 4 0 1 5 ) 2 9 . 2 4LM ? ? ? ? ? ? ? kg/kmol 1 4 6 0 . 6 1 4 2 1 8 ( 1 0 . 6 1 4 2 ) 3 5 . 2 0VM ? ? ? ? ? ? ? kg/kmol 提餾段平均摩爾質(zhì)量 提餾段平均溫度 2t? =℃ 液相組成 2x ：29 5 .5 8 9 .0 9 1 .5 4 8 9 .01 .9 7 .2 1 7 .2 1x??? ， 2x =% 氣相組成 2y ：29 5 .5 8 9 .0 9 1 .5 4 8 9 .01 7 .0 0 3 8 .9 1 3 8 .9 1y???， 2y =% 所以 2 4 6 0