【正文】 設(shè)備 ........................................................................................ 23 再沸器熱量衡算 ................................................................................. 23 冷凝器熱量衡算 ................................................................................. 24 泵的選型 ........................................................................................................ 24 總結(jié) .............................................................................................................................. 24 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 25 本章符號(hào)說明 .............................................................................................................. 25 致謝 .............................................................................................................................. 26 第 3 頁 前言 浮閥塔中以盤式浮閥應(yīng)用最為普遍。 強(qiáng)化這一過程，塔的效率 提高 。在氣體 負(fù)荷較大時(shí)產(chǎn)生霧沫夾帶也小，在液流量小時(shí)也不會(huì)發(fā)生不與液層接觸而垂直上升的不良現(xiàn)象，隨著氣體上升量的變化，相應(yīng)的變化浮閥的流量面積，維持著較高的速，因此氣 液始終接觸良好 [1]。本次任務(wù)設(shè)計(jì) 任務(wù)書為設(shè)計(jì)一定處理量的精餾塔，用以實(shí)現(xiàn)苯 甲苯的二元理想物系的分離。 進(jìn)料熱狀況：飽和液體進(jìn)料 回流比： R/Rmin=2 單板壓降： ΔP ≤ 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯 — 甲苯混合物。該物系屬于易分離物系，最小回餾比較小，故操作回餾比取最小回餾比的 倍。 ②求最小回流比及操作回流比 采用作圖法求得最小回流比。 9 1 . 7 2 8 5 . 2 6 8 8 . 4 9 /2VM k g m o lM ??? 液相 平均摩爾質(zhì)量： 39。 3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 0 8 1 6 0 . 4 1 0 . 8 8 5 ( )0 . 0 0 3 3 6 0 0fThAH sL? ??? ? ? ?? 因降液管設(shè)計(jì)合理。 第 13 頁 邊緣區(qū)計(jì)算 取 Ws＝ W‘ s＝ ， Wc＝ 開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積 22 2 12 s in180rxA n x r x r? ???? ? ?????， 其中 x=D/2(Wd+Ws)=(+)= r=D/2Wc== 則 22 2 12 s in180rxA n x r x r? ???? ? ?????= 篩板計(jì)算 及排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 δ =3mm 碳鋼板，取篩孔直徑 d0=5mm。0U 為閥孔動(dòng)能因子 F0 =5 時(shí)相應(yīng)值，則 smFUV/39。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了一個(gè)問題可以多途徑、多手段的去解決，不能僅限一門專業(yè)課，要廣闊的獵取知識(shí)。 參考文獻(xiàn) [1] 柴誠(chéng)敬 . 化工原理（下冊(cè)） .天津：天津大學(xué)出版社， 2020 [2] 化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè) [3]陳敏恒，叢德茲 等 . 化工原理 (上、下冊(cè) )(第二版 ). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 [4]化工設(shè)備技術(shù)全書編輯委員會(huì) . 化工設(shè)備全書 — 塔設(shè)備 設(shè)計(jì) . 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988 [5]大連理工大學(xué)化工原理教研室 . 化工原理課程設(shè)計(jì) . 大連：大連理工大學(xué)出版社， 1994 [6] 譚蔚 .化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版） .天津：天津大學(xué)出版社， 2020 第 19 頁 [7] 柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜 . 化工原理課程設(shè)計(jì) . 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1995 本章符號(hào)說明 Aa──── 塔板開口區(qū)面積， m2； Af──── 降液管截面積， m2； A0──── 篩孔總面積， m2； AT──── 塔截面積， m2； c0─ ─── 餾量系數(shù)，無因次； C──── 計(jì)算時(shí)的負(fù)荷系數(shù)， m∕ s Cs──── 氣相負(fù)荷因子， m∕ s d0──── 篩孔直徑， m； D──── 塔徑， m； DL─── 液體擴(kuò)散系數(shù)， m２ ∕ s； DV─── 氣體擴(kuò)散系數(shù)， m２ ∕ s； eV─── 液沫夾帶量， kg（液）∕ kg（氣 ET─── 總板效率，無因次； F──── 氣相動(dòng)能因子， F0─── 篩孔氣相動(dòng)能因子， g──── 重力加速度， ∕ s2。另一方面：綜合應(yīng)用知識(shí)的本領(lǐng)在于平時(shí)的積累鞏固，尤其是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度以及熟練程度都要在平時(shí)注意，才能在設(shè)計(jì)時(shí)把握主體方向，建立起心中的設(shè)計(jì)框架。 00UUk～ 故不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 令 F0 =5 smndFvVs/ 539。 降液管液泛校核 為 了 防 止 降液 管 液泛 現(xiàn) 象 的發(fā) 生 ，則 主 要控 制 管 內(nèi)清 夜 層高 度? ?hHH WTd ??? 計(jì)算 hhhH dLpd ??? 式中 hp = hL = mhl Lh w Sd 00 02 03 220??????? ??????????? mH d 1 3 1 0 0 2 7 1 ???? 因?yàn)楸脚c甲苯物系 ? 可取 第 15 頁 ? ? mhH WT )( ?????? ? ?hHH WTd ??? 故不會(huì)發(fā)生降液管液泛現(xiàn)象。 選用凹形受液盤，其深度 h‘ w＝ 50mm。 8 0 1 .1 /2LM kg m? ??? 液相平均表面張力的計(jì)算 計(jì)算公式 LM i ix???? 由物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得不同溫度下的表面張力 [2]，列入下表 : 80℃ 100℃ 苯（ /mNm ） 甲苯（ /mNm ） ① tD=℃時(shí)塔頂 A? = /mNm B? = /mNm ( 1 ) /L D m m N m? ? ? ? ? ? ? ② tF=℃時(shí)進(jìn)料板 A? = /mNm B? = /mNm ( 1 ) /L F m m N m? ? ? ? ? ? ? ③精餾段平均表面張力 : 2 1 . 0 6 2 0 . 2 2 2 0 . 6 4 /2LM m N m? ??? 同理計(jì)算可得 ，提鎦段 ① tD=℃時(shí)塔頂 A? = /mNm ， B? = /mNm ， 19 .6 7 /LDm mN m? ? ② tF=℃時(shí)進(jìn)料板 A? = /mNm B? = /mNm ( 1 ) /L F m m N m? ? ? ? ? ? ? 第 11 頁 提鎦段 平均表面張力 : 1 9 .6 7 2 0 .2 2 2 0 .0 6 /2LM m N m? ??? 式VVLC ? ?? ??m axu 中的 C 計(jì)算 精餾段的液相體積流率 31 0 6 . 3 8 1 . 8 9 0 . 0 0 3 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 1 2 . 6VMSVMVMLs m? ?? ? ?? 3 . 2 3 . 26635 . 7 1 0 5 . 7 1 0 1 . 0 0 4 0 . 0 2 4 0 . 12 . 5 2 0 . 6 4 1 0 0 . 4 0 2 . 5 0 . 0 6av TLue L H h??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 取板間 距 HT= 板上液層高度 hL= HThL=－ = 由史