【正文】 度 mhOW ? 作為液相負(fù)荷下限線的條件，整理得 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 26 smL s / 34m in ???， 作出液相負(fù)荷下限線 ⑤ ，也是一條與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線。 (2)塔底空間 指塔內(nèi)最下層培板到塔底間距。設(shè)人孔處的板間距應(yīng)等于或大于 600mm。由公稱直徑 DN=1400mm ，查化工原理課程設(shè)計(jì)附錄 2得，曲面高度 直邊高度 內(nèi) 表 面 積 2A= , 容積3V= 。 （ 5）進(jìn)料處板間距 考慮在進(jìn)口處安裝防沖設(shè)施，取進(jìn)料板處板間距 FH 800mm? 。 （ 1）再沸器 (蒸餾釜 ) 該裝置的作用是加熱塔底料液使之部分氣化，以提供精餾塔內(nèi)的上升氣流。按冷凝器與塔的相對位置區(qū)分，有以下幾類。該方式常用于以下幾種情況： ① 傳熱面較小 (例如 50m2以下 )； ② 冷凝液難以用泵輸送或泵送有危險(xiǎn)的場合； ③ 減壓蒸餾過程。圖 321(e)所示為將回流罐置于冷凝器的上 部，冷凝器置于地面，冷凝液藉壓差流入回流罐中，這樣可減少臺架，且便于維修，主要用于常壓或加壓蒸餾。 （ 2） 回流管的直徑 dR 由于塔頂冷凝器安裝在塔頂平臺，回流液靠重力自留入塔內(nèi)，本設(shè)計(jì)取 /Ru m s? ????? 3DLDV 45 .0 55 46 .3 92= 0. 00 07 8 /36 00 36 00 74 3. 8SDV m s 所以有?? ?? ? ? ??4 4 0 . 0 0 0 7 8d 0 . 0 2 4 9 2 4 . RV mmu 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取φ 25 。 (4)塔底出料管的直徑 dW 一般可采用塔底出料管的流速 uW，本設(shè)計(jì)取 /Wu m s? ????????? ? ???? ? ? ??5 4 . 9 4 5 5 9 . 5 1 0 . 0 0 1 2 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 3 0 . 24 4 0 . 0 0 0 4d 0 . 0 5 1 4 4 1 . 4wWWSWSWWk g mWMV m sW m m mu 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 32 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取φ 57 3規(guī)格的熱軋無縫鋼管。m1/2) ； F0—— 篩孔氣 相動能因子， kg1/2/(s 下標(biāo) max—— 最大的； min—— 最小的； L—— 液相的； V—— 氣相的。在整個(gè)過程中，我查閱了相關(guān)書籍及文獻(xiàn)，取其相關(guān)知識要點(diǎn)應(yīng)用到課設(shè)中，而且其中有很多相關(guān)設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)可以直接選取，這樣設(shè)計(jì)出 來的設(shè)備更加符合要求。 因?yàn)榈闹R有限，所做出的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)和不足，請老師做出批評和指正。 10 說明書質(zhì)量 30% 說明書格式 符合課程設(shè)計(jì)說明書的基本要求，用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范等。 10 答辯 20％ 對設(shè)計(jì)方 案的理解 答辯過程中，思路清晰、論點(diǎn)正確、對設(shè)計(jì)方案理解深入，主要問題回答正確 20 指導(dǎo)教師綜合評定成績： 實(shí)評總分 ；成績等級 指導(dǎo)教師（簽名）： 2020 年 月 日 2020 年 6 月 21 日 注： 按優(yōu)（ 90100分）、良（ 8089分）、中（ 7079分）、及格（ 6069分）、不及格（ 60分以下）五級評定成績。 20 制圖質(zhì)量 30% 制圖圖形 圖紙的布局、線形、字體、箭頭、整潔等。 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 37 化工原理課程設(shè)計(jì)教師評分表 評價(jià)單元 評價(jià)要素 評價(jià)內(nèi)涵 滿分 評分 平時(shí)成績 20% 出勤 能按時(shí)到指定設(shè)計(jì)地點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，不曠課，不遲到，不早退。 這次課設(shè)的書寫中對格式的要求也很嚴(yán)格，在老師的指導(dǎo)下我們按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式要求完成課設(shè)。這次課設(shè)是對這門課程的一個(gè)總結(jié)，對化工機(jī)械知識的應(yīng)用。 Hd—— 降液管內(nèi)清液層高度， m； HT—— 塔板間距 ， m； K—— 穩(wěn)定系數(shù)，無因次； lW—— 堰長， m； Lh—— 液體體積流量， m3/h； LS—— 液體體積流量， m3/s； n—— 篩孔數(shù)目； NT—— 理論板層數(shù)； P—— 操作壓力， Pa； △P —— 壓力降， Pa； t—— 篩孔的中心距， m； u—— 空塔氣速， m/s； u0—— 氣體通過篩孔的速度， m/s； —— 漏液點(diǎn)氣速， m/s； u’ 0—— 液體通過降液管底隙的速度， m/s； VS—— 氣體 體積 流量， m3/s； LS—— 液體 體積 流量， m3/s； Wc—— 邊緣無效區(qū)寬度， m； 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 34 Wd—— 弓形降液管寬度， m； Z—— 板式塔的有效高度， m； 希臘字母 β —— 充氣系數(shù)，無因次； δ —— 篩板厚度， m θ —— 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間， s； μ —— 粘度， Pa 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 33 本章符號說明 Aa—— 塔板開孔區(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—— 流量系數(shù)，無因次； C—— 計(jì)算 umax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； eV—— 液沫夾帶量 ,kg(液 )/kg(氣 )； E—— 液流收縮系數(shù)，無因次 。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。按經(jīng)驗(yàn)，其面積裕度應(yīng)在 30％左右。 ② 強(qiáng)制循環(huán)式 當(dāng)塔的處理量很大或塔板數(shù)很多時(shí)，若回流冷凝器置于塔頂將造成安裝、檢修等諸多不便，且造價(jià)高，可將冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂輸送回流，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，即為強(qiáng)制循環(huán)式。其優(yōu)點(diǎn)是蒸氣壓降較小，節(jié)省安裝面積，可藉改變升氣管或塔板位置調(diào)節(jié)位差以保證回流與采出所需的壓頭。 應(yīng)予指出，再沸器的傳熱面積是決定塔操作彈性的主要因素之一，故估算其傳熱面積時(shí)安全系數(shù)要選大一些，以防塔底蒸發(fā)量不足影響操作。 S360 5 6 0 4 . 1 1 0 0 . 4 2 0 2 BTt L VHAmm??????? ? ? ??? ?? ?? ? ??? ?? ?? ?F P T F F P D B 1 2H= （ n n n 1 ） H + n H + n H + H + H + H + HP2h=400mm1h=350mm1 1 2H =h +h =350+40=390mmaTH =2 H =2 =??吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 29 塔體總高度： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ?F P T F F P P D B 1 2 H (n n n 1 )H n H n H H H H H( 27 1 3 1 ) 0. 35 1 0. 80 3 0. 8 1. 2 2. 02 6 0. 39 3 m 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 30 第 4 章 輔助設(shè)備及選型 精餾塔的附屬設(shè)備包括蒸氣冷凝器、產(chǎn)品冷卻器、再沸器 (蒸餾釜 )、原料預(yù)熱器等，可根據(jù)有關(guān)教材或化工手冊進(jìn)行選型與設(shè)計(jì)。 （ 3）塔底空間 塔底空間高度 HB是指從塔底最下一層塔板到塔底封頭的底邊處的距離，取釜液停留時(shí)間為 5min，取塔底液面至最下一層塔板間距離為 ?？砂聪率接?jì)算，即 H=(nnFnP1)HT+nFHF+nPHP+HD+HB+H1+H2 式中 H—— 塔高， m； n—— 實(shí)際塔板數(shù)； nF—— 進(jìn)料板數(shù)； HF—— 進(jìn)料板處板間距， m； np—— 人孔數(shù)； HB—— 塔底空間高度， m； 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 28 HP—— 設(shè)人孔處的板間距， m； HD—— 塔頂空間高度， m； H1—— 封頭高度， m； H2—— 裙座高度 m。 (3)人孔 對于 D≥1000mm 的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔 6~8層塔板設(shè)一人孔。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，設(shè)計(jì)中通常取塔頂間距為 (~)HT。 （ 3）液相負(fù)荷上限線 取液體在降液管中停留時(shí)間為 s5 ,則 smAHL fTs /0 1 8 3m i n ???? ?， 作出液相負(fù)荷上限線③ ，是一條與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線 。 （ 8） 液泛 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ? ?WTd hHH ?? ? ，本設(shè)計(jì)塔板上不設(shè)置進(jìn)口堰， 液體流過降液管的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?可用下式計(jì)算： ? ? ? ? muhl LhWsd 22020???????????? ?? ∴ mhhhH dLPd 1 2 9 8 1 0 6 9 5 ??????? 取 ?? ，則 ? ? ? ? mHmhH dWT 1 2 9 8 9 2 3 ???????? 同理，計(jì)算得提餾段 mhd ? ， ? ? mHmhH dWT ????? ，均符合設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)的mmD 1600? ， 故液面落差可忽略不計(jì)。0 ????? 同理，提餾段 smu /39。 3222 ?????? ? hmMLLmLmLh / 39。39。 ?????????? 提餾段上升蒸汽 的摩爾流 量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? hk m olFqDRFqVV / 3 21 0 0110 5 6 39。 計(jì)算結(jié)果如下： 塔 頂： CtD ?? kpapA ? kpapB ? 進(jìn)料板： CtF ?? kpap A ? kpapB ? 塔釜： CtW ?? kpap A ? kpapB ? 相對揮發(fā)度的計(jì)算 將該體系視為理想體系，根據(jù)拉烏爾定律，有 00// BABB AA ppxp xp ??? 代入上文計(jì)算出的分壓值，可得 ?D? ?F? ?W? 所以，全塔平均相對揮發(fā)度為 0 8 8 3 3 ??????? WFD ???? 精餾段的平均相對揮發(fā)度為 1 ????? FD ??? 提餾段的平均相對揮發(fā)度為 0 5 0 8 3 2 ????? FW ??? 回流比的確定 因?yàn)椴扇∨蔹c(diǎn)進(jìn)料 ，即 1?q ， 所以 ?? Fq xx 則 ? ? ? ? 63 08 ???? ????? ?? qqq xxy ?? 吉林化工學(xué)院化工原理課程 設(shè)計(jì) 8 又 ?最小回流比 7 4 4 i n ??????? qq qD xy xxR 取操作回流比 m i n ???? RR 摩爾流量的計(jì)算 設(shè) V 、 39。由于本次設(shè)計(jì)為小型塔，故采用重力回流。其優(yōu)點(diǎn)是回流冷凝器無需支持結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是回流冷凝器回流控制較。上升蒸汽回流下來的冷液進(jìn)行傳質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是釜液部分汽化，維持原來的濃度，以減少理論塔板數(shù)，其缺點(diǎn)是增加加熱裝置。直接蒸汽加熱直接由塔底進(jìn)入塔內(nèi)。采用泡點(diǎn)進(jìn)料不僅對穩(wěn)定操作