【正文】 （第三版）上下冊，化學(xué)工業(yè)出版社， [3]付家新等主編 《化工原理課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， [4]吳俊等編著《化工原理課程設(shè)計(jì)》，華東理工大學(xué)出版社， [5]裕根等 主編《現(xiàn)代工程圖學(xué)》（第三版），北京郵電大學(xué)出版社， [6]譚天恩等著 《化工原理》 (第二版 )下冊，化學(xué)工業(yè)出版社， 1998 八、附錄 【 1】苯 —— 甲苯連續(xù)精餾過程板式精餾塔示意圖 【 2】苯 —— 甲苯精餾控制工藝流程圖 33 【 3】苯 —— 甲苯溫度組成 (tx(y))圖 。 s)； m—— 相平衡系數(shù) ,無因次； n— — 篩孔數(shù)目； NT—— 理論板層數(shù)； P—— 操作壓力 ,Pa； △ P— 壓力降 ,Pa； △ PP氣體通過每層篩板的降壓 ,Pa； t—— 篩孔的中心距 ,m； u—— 空塔氣速 ,m/s； uF— 泛點(diǎn)氣速 ,m/s； u0— 氣體通過篩孔的速度 ,m/s； u0, min— 漏液點(diǎn)氣速 ,m/s； u′ 0— 液體通過降液管底隙的速度 ,m/s； Vh—— 氣體體積流量 ,m3/h； Vs—— 氣體體積流量 ,m3/s； wL—— 液體質(zhì)量流量 ,kg/s； wV— 氣體質(zhì)量流量 ,kg/s； Wc—— 邊緣無效區(qū)寬度 ,m； Wd—— 弓形降液管寬度 ,m； Ws—— 泡沫區(qū)寬度 ,m； x— 液相摩爾分?jǐn)?shù)； y—— 氣相摩爾分?jǐn)?shù)； Z—— 板式塔的有效高度 ,m； 填料層高度 ,m。 總的來說，從這次課程設(shè)計(jì)學(xué)到了不少東西，也明白了不少東西，所以這次實(shí)踐還是很有意義的。 此次 課程設(shè)計(jì) 也 給我們提供了 很大 的發(fā)揮空間，我們 積極發(fā)揮主觀能動性獨(dú)立地去通過書籍、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù) 和標(biāo)準(zhǔn) ，確定設(shè)計(jì)方案。從接到課題任務(wù)的那一刻起我就立志要盡最大努力把它做全做好。通過 近 兩周的努力， 并經(jīng)過 復(fù) 雜的 計(jì)算和優(yōu)化， 我 終于設(shè)計(jì)出一套較為完善的 塔板 式連續(xù)精餾塔設(shè)備。 而且是 第一次接觸 這種應(yīng)用型很強(qiáng)的東西 ，起初心里充滿了新鮮感和期待，因?yàn)樽晕艺J(rèn)為在大學(xué)里學(xué)到的東西終于可以加以實(shí)踐了。 首先 從老師以及學(xué)長那里了解到化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們化工設(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、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會 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；在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。由上圖查得 Vs,max= m3/s Vs,min=故操作彈性為 Vs,max / Vs,min= 所設(shè)計(jì)篩板的主要結(jié)果匯總于表。 2 / 3, m in , m in 2 / 343, m in3 6 0 0 3 6 0 02 .8 4 2 .8 4 1 ( ) 0 .0 0 61 0 0 0 1 0 0 0 0 .7 76 .5 7 1 0ssowwsLLhELL m s???? ? ? ? ??????? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直 液相負(fù)荷下限線 3 (4) 液相負(fù)荷上限線 以τ＝ 5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 3, m a x HAL m s? ?? ? ? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直 液相負(fù)荷上限線 4 (5) 液泛線 由 ()T w d f w ow dH h H h h h h? ? ? ? ? ? ? 2/ shL? 2 22003 . 5 40 . 0 5 1 0 . 0 5 1 0 . 1 6 8 00 . 7 8 0 . 0 4 7 2 7 9 2 . 7VscsLuVhVC ???? ?? ?? ??? ? ? ? ??? ?? ????? ???????? 2 / 3 2 / 30 .5 8 ( 0 .0 5 0 0 .7 9 4 1 ) 0 .0 2 9 0 .4 6 0 6e L s sh h L L?? ? ? ? ? ? 2 2 / 30 .1 6 8 0 0 .0 2 9 0 .4 6 0 6f c e s sh h h V L? ? ? ? ? 課程設(shè)計(jì) 2 2 200 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 7 9 . 4 2 60 . 7 7 0 . 0 5 7 0ssdswLLhLLh? ? ? ? ??? 聯(lián)立上式，整理得 2 2 2 / 30. 87 47 2. 77 7. 47S s sV L L? ? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls值，依上式計(jì)算出 Vs值，計(jì)算結(jié)果列于表 。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。 表 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 由上表數(shù)據(jù)即可作出 霧沫夾帶線 2 課程設(shè)計(jì) (3) 液相負(fù)荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 , m E??作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 (4) 漏液的驗(yàn)算 依式 /3/04 4 1 9 . 4 5 1 0 0 . 0 0 27 9 2 . 7 9 . 8 1 0 . 0 0 5Lhmgd??? ???? ? ???（清液柱） 由式 ? ?04 .4 0 .0 0 5 6 0 .1 3 /o w L L Vu C h h ? ??? ? ? ? ?/ 7 9 2 . 74 . 4 0 . 7 8 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 0 . 0 6 0 0 . 0 0 2 5 . 4 8 3 /3 . 5 4owu m s? ? ? ? ? ? ? ? 課程設(shè)計(jì) 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) /0/ 1 3 .8 6 2 .5 3 1 .5 2 .05 .4 8 3OWuK u? ? ? ?，故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 (5) 液泛的驗(yàn)算 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 ?? ? 依式 d f L dH h h h? ? ? 2200 . 0 0 1 7 40 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 0 9 80 . 7 7 0 . 0 2 8 3sdwLhmLh? ? ? ? ??? Hd =++= m 取 ?? ，則 ? ? ? ?0 .5 0 .4 0 0 .0 4 8 0 .2 2 4TwH h m? ? ? ? ? ? 故 ? ?wTd hHH ?? ? ，在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。 0 . 0 0 3 5 1 0 . 0 5 7 00 . 7 7 0 . 0 8so woLhmLu? ? ???（ 0 0 .0 2 0 .0 2 5hm不 宜 小 于 ， 滿 足 要 求） 因 , 60Wo Wh h m?? 進(jìn)故 進(jìn) 口 處 應(yīng) 設(shè) 堰 ， h (2)塔板布置 ①塔板的分塊 因 D=1100mm，查 表 56([3]:P140)得，塔極分為 3塊。 （二）、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 (1) 溢流裝置 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤，且不設(shè)進(jìn)口堰。 提餾段 ： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 mhL ? ， 故 h m? ? ? ?； 1 12 51 792 .7 3 L mS v mLV ??? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? 查 Smith通用關(guān)聯(lián)圖 540， 得 C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 校正物系表面張力為 /mN m 時(shí) 0 . 2 0 . 220 1 9 . 4 50 . 0 6 7 8 0 . 0 6 7 42 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 39。/ /L V W K m ol h? ? ? ? ? /39。 s 提餾段液相平 均粘度為 /Lm? ? (+)/2= mPa s 塔底 :在 ℃ 下，查手冊得 μ A= mPa s μ LDm= + () = 精餾塔的工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 （ 1）操作壓力計(jì)算 取每層塔板壓降 △ P＝ kPa 塔頂操作壓力 DP ＝ +4= kPa 塔底操作壓力 wP =+ 12 = kPa 進(jìn)料板壓力 FP ＝ ＋ 29＝ kPa 精餾段平均壓力 P m ＝（ ＋ ） /2＝ kPa 提餾段平均壓力 /mP = （ +） /2 = kPa （ 2）操作溫度計(jì)算 查溫度組成圖（ tx/y） 得： 塔頂溫度 dt ＝ ℃ 進(jìn)料板溫度 Ft ＝ ℃ 塔底溫度 wt =℃ 課程設(shè)計(jì) 精餾段平均溫度 mt =（ ＋ ） /2 = ℃ 提餾段平均溫度 /mt =（ +） /2 =℃ （ 3）平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 xD=y1=,代入相平衡方程得 x1= , 0. 96 0 78 .1 1 ( 1 0. 96 0) 92 .1 3 78 .6 7L D mM k g k m ol? ? ? ? ? ?, 0. 98 3 78 .1 1 ( 1 0. 98 3 ) 92 .1 3 78 .3 5V D mM k g k m ol? ? ? ? ? ? 進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由上面理論板的算法，得 Fy ＝ ， Fx ＝ （查相平衡圖） , 0 .4 9 1 7 8 .1 1 ( 1 0 .4 9 1 ) 9 2 .1 3 8 5 .2 5L F mM k g k m o l? ? ? ? ? ? , 0 .7 3 5 7 8 .1 1 ( 1 0 .7 3 5 ) 9 2 .1 3 8 1 .8 2V F mM k g k m o l? ? ? ? ? ? 塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 xw=,由相平衡方程，得 yw= , 0. 05 13 78 .1 1 ( 1 0. 05 13 ) 92 .1 3 91 .4 1V W mM k g k m ol? ? ? ? ? ? , 0. 02 35 78 .1 1 ( 1 0. 02 35 ) 92 .1 3 91 .8 0L wmM k g k m ol? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 , 7 8 . 6 7 8 5 . 2 5 8 1 . 9 62LmM k g k m o l k g k m o l??? , 7 8 . 3 5 8 1 . 8 2 8 0 . 0 92VmM k g k m o l k g k m o l??? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 / , 8 1 . 8 2 9 1 . 4 1 8 6 . 6 12VmM k g k m o l k g k m o l??? 課程設(shè)計(jì) / , 9 1 . 8 0 8 5 . 2 5 8 8 . 5 32LmM k g k m o l k g k m o l??? （ 4）平均密度計(jì)算 ①氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算， 精餾段的平均氣相密度即 , 3, 1 1 0 . 7 8 0 . 0 9 3 . 0 18 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 8 0 . 5 )m v mvmmPM k g mRT? ?? ? ??? 提餾段的平均氣相密度 ,39。在 xy圖上，因 q=1,查得 ey =，而 e x = Fx =， Dx =.故有： m i n 0 . 9 8 3 0 . 8 1 8 0 . 5 0 4 60 . 8 1 8 0 . 4 9 1qqDqxyRyx? ?? ? ??? 取操作回流比為 m in2 ?? ③求理論塔板數(shù) 精餾段操作線方程為 1 0 . 5 0 2 0 . 4 8 91