【正文】 速：0 24 3 3 / m s? ???? 30 aA 塔板開孔面積， 2m tA 降液管面積， 2m oA 篩孔面積， 2m C 負荷系數(shù)，量綱為 1 oC 流量系數(shù)，量綱為 1 D 塔徑， m d 篩孔直徑， mm TE 全板效率，量綱為 1 ve 液沫夾帶量， kg（液） /kg（氣） F 進料流量， hkmol/ g 重力加 速度， 2/sm H 塔高， m TH 板間距， m cH 與干板壓降相當?shù)囊褐叨龋?m dH 與液體流經(jīng)降液管的壓降相當?shù)囊褐叨龋?m Lh 板上層液高度， m oh 降液管底隙高度， m owh 堰上層液高度， m Ph 與單板壓降相當?shù)囊褐叨龋?m wh 溢流堰高度， m K 篩板的穩(wěn)定系數(shù)，量綱為 1 L 塔內(nèi)下降液體的流量， hkmol/ hL 液體流量， hm/3 sL 塔內(nèi)下降液體的流量， hm/3 wL 溢流堰長度， m N 塔板數(shù) PN 實際塔板數(shù) TN 理論塔板數(shù) n 篩孔數(shù) P 操作壓強， kPa p? 壓強降， kPa q 進料熱狀態(tài)參數(shù) R 回流比， m r 開孔區(qū)半徑， m t 篩孔中心距， m u 空塔氣速， sm/ 31 au 按開孔區(qū)流通面積計算的氣速， sm/ ou 篩孔氣速， sm/ 39。 本次設計 使 我學到了很多知識，也 使我 認識到理論與實踐是有差別的 。 還有，原理的了解需要有一定的 過程。 此次設計對在安逸中的我是一次很好的歷練和警醒，使我的動手能力及綜合處理問題的能力得到提高。這就對我的計算能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度提出了高要求?！?雖然我的 化工原理課程設計即將結束， 但是 那種成功的喜 悅將會一直延續(xù)下去 的。其各項操作性能指 標均符合工藝生產(chǎn)技術要求，而且操作彈性大，生產(chǎn)能力強，達到了預期的目的。 根據(jù)生產(chǎn)任務規(guī)定的氣液負荷，可知操作點 P(， )在正常的操作范圍內(nèi)。 (6)線 f 為霧沫夾帶線，為氣體負荷操作上限。當塔的降液管的體積確定后（設計時已 26 選定停留時間為若干秒），則降液管液體體積流量為一定值 [即等于降液管容積/(35) ]，所以液體流量與氣速無關，此線是一垂直線。 (2)線 b 為漏液線。 23 howhwHTHdh0p 2p 1圖 1 0 － 2 4 降 液 管 中 的 液 柱 高 圖 溢流管內(nèi)的清液層高度 d p d LH h h h h?? ? ? ? 其中， 0 .0 6 6 7 , 0 .0 6pLh m h m?? 所以， 0 . 6 6 7 0 . 0 6 0 . 0 0 3 0 . 1 2 9 7dHm? ? ? ? 為防止液泛，通常 ()d T wH H h???，取校正系數(shù) ?? ，則有：( ) 0 . 5 (0 . 4 0 . 0 5 ) 0 . 2 2 5TwH h m? ? ? ? ? ? 可見， ()d T wH H h???，即不會產(chǎn)生液泛。 [對式（ 10－ 30）的范圍看法不一致，多取 倍板間距。氣速增大， ph? 也增大。 65t mm t mm?? 因此， 通道板上可排閥孔 41 個，弓形板可排閥孔 24 個，所以總閥孔數(shù)目為41 24 2 89N ? ? ? ?個 校核 氣體通過閥孔時的實際速度：0 204 10 .38 /SVu m sdN??? 實際動能因數(shù)： 0 1 0 .3 8 1 .0 3 3 5 1 0 .5 5F ? ? ?(在 9~12 之間 ) 開孔率： 2 20 ( 0 . 0 3 9 ) 8 91 0 0 % 1 0 0 % 1 3 . 5 %4 4 0 . 7 8 5 4TdNA? ? ??? ? ? ? ??閥 孔 面 積塔 截 面 積 開孔率在 10%~14 之間，滿足要求。 atAt N?計 2 2 2 12 2 2 122 [ sin ]180 [ 0. 28 4 0. 46 0. 28 4 0. 46 sin ]18 0 0. 46= 0. 48 7axA x R x RRm????? ? ? ?? ? ? ? ?? 20 39。目前國際上的趨勢時采用大孔徑，大孔徑的篩孔在國外已很普遍。孔徑得所謂“大”或“小”，一般以 9mm為界，大于 9mm的稱為大孔徑。 18 Af( a ) 圓 形 （ b ) 弓 形圖 1 0 － 1 6 降 液 管 示 意 圖Af 圖 進口堰高和受液盤 本設計不設置進口堰高和受液盤 浮閥數(shù)目及排列 采用 F1 型重閥，重量為 33g，孔徑為 39mm。0 0 0 .0 0 2 2 5 0 .1 2 9 /0 .7 0 .0 2 5STwLu m slh? ? ?? 39。 m ax LVVuC????? 取塔板間距 ? ，板上液層高度 1 60 mm m??，那么分離空間： 1 0 . 4 0 . 0 6 0 . 3 4TH h m? ? ? ? 圖 14 功能參數(shù)： 0 . 0 0 1 4 6 8 6 3( ) 0 . 0 3 8 21 . 1 0 3 1 . 0 3 3 5S LSVLV ?? ?? 從史密斯關聯(lián)圖查得： 20 ? ，由于 20 ()20CC??，需先求平均表面張力： 全塔平均溫度 76 .2 83 .8 3 99 .3 8 33D F WT T T C?? ???? 186。 ? 39。 精餾段的負荷列于表 5。1 ?x 摩爾分數(shù) ?fx ?? Dxy ?fy 1 ? 摩爾質(zhì)量 / /kgkmol ?fM ? ? ?DM 溫度 /℃ 在平均溫度下查得2 3 2339 7 1 . 1 / , 7 3 5 /H O C H C H O Hk g m k g m???? 液相平均密度為： 3 2 239。 ?fx 39。 9 010 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91xy 圖 全塔效率的估算 用奧康奈爾法 ( 39。 那么平均溫度 8 55 wm ??? 186。于是冷凝水用量可求 ： hkgttC QW pc CC / 1 8 3)2535( 1 7 4 6 0 0)12( ?????? 8 熱能利用 以釜殘液對預熱原料液，則將原料加熱至泡點所需的熱量 fQ 可記為：21()f f pf f fQ W c t t?? 其中 83 .8 3 45 64 .42fmtC??? 186。 乙醇 的摩爾質(zhì)量 AM =46 kmolkg/ 6 水 的摩爾質(zhì)量 BM =18 kmolkg/ 原料液的摩爾組成： 20 18/6046/40 46/40 ???fX 同理可求得： Dx = Wx = 原料液的平均摩爾質(zhì)量： FM = 46+() 18= kmolkg/ DM = 46+() 18= kmolkg/ WM = 46+() 18= kmolkg/ 45℃ 下，原料液中2 3 2339 7 1 . 1 / , 7 3 5 /H O C H C H O Hk g m k g m???? 由此可查得原料液，塔頂和塔底混合物的沸點，以上計算結果見表 2。因此熱效率較低，通常進入再沸器的能量只有 5%左右可以被有效利用。 目前對各種板式塔的對比資料不盡一致，下表僅供參考。 板式塔的比較 ： 評價板式塔的性能主要是指處理能力、操作彈性、板效率、板壓降、板間距和費用等。上升氣體通過齒縫進入液層時，被分散成許多細小的氣泡或流股，在板上形成鼓泡層，為氣液兩相的傳熱和傳質(zhì)提供大量的界面。泡罩的下部周邊開有很多齒縫，齒縫一般為三角形、矩形或梯形。缺點：操作彈性小、篩孔小易堵塞。為克服篩板安裝水平要求過高的困難，發(fā)展了環(huán)流篩板；克服篩板在低負荷下出現(xiàn)漏液現(xiàn)象，設計了板下帶盤的篩板；減輕篩板上霧沫夾帶縮短板間距，制造出板上帶擋的的篩板和突孔式篩板和用斜的增泡臺代替進口堰，塔板上開設氣體導向縫的林德篩板。 篩板塔是孔板塔的一種，內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩； 3 并裝有溢流管或沒有溢流管。 設計依據(jù) 本設計依據(jù)于教科書的設計實例，對所提出的題目進行分析并做出理論計算。 塔設備是最常采用的精餾裝置，無論是填料塔還是板式塔都在化工生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用，在此我們作板式塔的設計以熟悉單元操作設備的設計流程和應注意的事項是非常必要的。近些年來，由于燃料價格的上漲，乙醇燃料越來越有取代傳統(tǒng)燃料的趨勢，且已在鄭州、濟南等地的公交、出租車行業(yè)內(nèi)被采用。 30 水蒸汽進口管 錯誤 !未定義書簽。 釜殘液出料管 操作性能負荷圖 錯誤 !未定義書簽。 液體負荷上限線 錯誤 !未定義書簽。