【正文】 阻力 h0 180。WTd hHH ??39。 ② 塔板阻力的計算和校核 塔板阻力： 液柱mgphLff ???? 塔板阻力 hf包括 以下幾部分 : （ a）干板阻力 h0— 氣體通過板上孔的阻力（設無液體時）； （ b）液層阻力 hl — 氣體通過液層阻力； （ c）克服液體表面張力阻力 hσ — 孔口處表面張力。 故有： 所以 mq — 質(zhì)量流量 ??????????? ?fTv HHue?說明：超過允許值，可調(diào)整 塔板間距 或 塔徑。 開孔率 φ : 通常為 ~ 。 或： 雙流型 : 單流型： (4) 塔板及其布置 ① 受液區(qū)和降液區(qū) 一般兩區(qū)面積相等。 堰長： 堰高： ( 0 . 6 ~ 0 . 8 )wlD?w L o wh h h??232. 84 ( )howwLhEl?E— 液流收縮系數(shù) 對水溶液 E可取 1 mmh OW 6?堰長 lW ： 影響液層高度。 溢流形式確定堰長 lw 與 D 的比值。 ① 液泛氣速 （ 2）塔徑 確定原則： 防止過量液沫夾帶液泛 步驟： 先確定液泛氣速 uf (m/s)； 然后選設計氣速 u； 最后計算塔徑 D。 借助精餾段、提餾段和加料板的物料衡算，確定上述位置的氣、液相體積流量。 精餾塔的工藝設計 一、分析待分離物系，確定分離方案 確定系統(tǒng)的氣液平衡關(guān)系 相平衡參數(shù)一般以查取工程手冊為主。接管尺寸、泵等，并畫出塔的操作性能圖。粘度稍大一些的液體也能正常操作 7 結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，制造費用為泡罩塔板的 60~80%，為篩板塔的 120~130% 精餾塔的設計步驟 1 設計方案確定和說明。 （ 3）浮閥塔板 圓形浮閥 條形浮閥 浮閥塔盤 方形浮閥 優(yōu)點： 浮閥根據(jù)氣體流量，自動調(diào)節(jié)開度，提高了塔板的操作彈性、降低塔板的壓降，同時具有較高塔板效率，在生產(chǎn)中得到廣泛的應用。 常用塔板的類型 （ 1）泡罩塔 優(yōu)點 ：塔板操作彈性大，塔效率也比較高，不易堵。并稱之為 降液管液泛 。 液 泛現(xiàn)象： 塔內(nèi)氣、液兩相異常流動 （ 1）液泛 如果由于某種原因，使得氣、液兩相流動不暢，使板上液層迅速積累，以致充滿整個空間，破壞塔的正常操作，稱此現(xiàn)象為 液泛。 浮閥塔內(nèi)部結(jié)構(gòu) 塔板上 理想流動 情況 ： 液體橫向均勻流過塔板，氣體從氣體通道上升，均勻穿過液層。 汽、液兩相接觸方式 兩相流動的推動力 全塔：逆流接觸 塔板上：錯流接觸 液體：重力 氣體：壓力差 塔板結(jié)構(gòu) ① 氣體通道 形式很多，如篩板、浮閥、泡罩等，對塔板性能影響很大。 2)冷凝設備的結(jié)構(gòu)形式 小塔 蛇管換熱器 大塔 列管式換熱器 工藝流程設計的要求 根據(jù)規(guī)定的操作條件進行工藝流程的設計時，所選的參數(shù)、設備的型式必須進行簡要的論證，對合理利用熱能的可能性要做簡要分析。但所處理的物料量不多時 (或其中的一種物料不多時 )，從設備加工和操作方便考慮，也往往多股混合以后作一股物料加入。 常壓和減壓塔 如塔板壓降不是很大，工藝計算時假定全塔各處壓力相等 誤差不大。 熱敏性和高沸點的物料 減壓操作 ； P降低，相對揮發(fā)度提高，有利于分離。這樣可以用控制冷卻水量來控制冷凝器的操作 ,同時保證進料溫度一定。為此 ， 控制再沸器中加熱蒸氣壓力的恒定是保證操作穩(wěn)定的條件之一，但原料液或回流液的流量和溫度發(fā)生變化時，穩(wěn)定情況也會受到一定的影響 為了使進料保持穩(wěn)定，一般入塔的原料液由高位槽供給，以免受泵的流量波動的影響。 例如 :從塔頂出來的蒸氣和從塔底排出的液體帶出的熱量可用于預熱原料液或它處。 ： 應對目前工廠生產(chǎn)過程和設備上存在的問題提出改進方案和改進措施，并盡量采用國內(nèi)外最新技術(shù)成果?！?化工原理課程設計 》 電子教案 —— 板式塔及其設計計算 化工原理課程設計的目的 化工原理課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用化工原理 及先修課程的基本知識進行化工工藝設計的能力，使學生掌握化工設計的基本程序和方法，得到一次化工設計的基本訓練，并應著重培養(yǎng)學生以下幾方面的能力： 查閱技術(shù)資料 選用公式和搜集數(shù)據(jù) 的能力。 設計的實踐性 ： 應符合能量充分合理利用和節(jié)能原則，符合經(jīng)常生產(chǎn)費和設備投資費的綜合核算最經(jīng)濟的原則；符合有用物質(zhì)高回收率、低損耗率原則。 設計說明書的編寫要求 目錄 （根據(jù)說明書的內(nèi)容編寫） 設計任務書 （由生產(chǎn)任務給定） 方案的說明與論證 （流程方案） 設計結(jié)果概要 （主要設備的特性數(shù)據(jù)，設計規(guī)定的主要操作參數(shù)，各種物料的量及狀態(tài)，能耗指標以及附屬設備的規(guī)格型號及數(shù)量） 設計計算與論述 （工藝與結(jié)構(gòu)） 對設計的評述及有關(guān)問題的分析討論 參考文獻 工程圖紙的要求 2圖紙的要求 主視圖（設備的主要結(jié)構(gòu)形狀及主要零部件間的裝配連接關(guān)系） 尺寸（表示設備的總體大小 規(guī)格 裝配 安裝等尺寸） 主要零部件編號及明細欄 管口符號及管口表 技術(shù)特性表 技術(shù)要求 標題欄 3圖紙 （ 2張） 的要求 帶控制點的工藝流程圖： 注明主、副物料的流動路線，設備的位號及名稱主要設備的工藝參數(shù)、標題欄 塔板結(jié)構(gòu)圖： 板式塔的設計內(nèi)容 工藝流程的設計 板式塔的工藝計算 塔的輔助設備設計與選型 工藝流程的設計 板式塔的設計從兩方面考慮 : :應該充分考慮整個系統(tǒng)熱能的利用 ,以便降低操作費用。這樣可以用控制冷卻水量來控制冷凝器的操作 ,同時保證進料溫度一定。有時也把冷凝器分割為兩部分，一部分預熱原料液，另一部分用冷卻水使蒸氣冷凝。在相同的塔徑下，適當提高操作壓力，還可提高塔的處理能力，但 P提高，再沸器的 T提高，相對揮發(fā)度下降。因而沿塔物性和氣液負荷也隨之變化。 精餾方案的選定 原則講 ,要使回流在全塔發(fā)揮作用 ,全部冷量應該加在塔頂 ,全部熱量加在塔底 .但實際設計時應該考慮設備費和操作費問題及操作平穩(wěn)等多種因素 . 進料 預熱到泡點或接近泡點 (進料溫度不受季節(jié)氣溫變化和前一道工序波動限制 ,塔的操作比較容易控制 .而且精餾段和提餾段的上升蒸氣量相近 ). 有時為了減小再沸器的熱負荷 (如再沸器所需加熱劑溫度較高 ,或物料容易在再沸器內(nèi)結(jié)焦等 )可在料液預熱時加入更多的熱量 ,甚至采用飽和蒸氣進料 . 注意 :實際設計還應該考慮整個車間的流程安排 . 精餾方案的選定 原料來源不同，濃度差別很大，從分離角度，應該從不同的位置加入。其本身造價較低 ,但要求較高的塔體裙座 . 臥式熱虹吸再沸器的主要特點 :可用低裙座 ,但占地面積大 ,出塔產(chǎn)品緩沖容積較大 ,故流動穩(wěn)定 ,在加熱段停留時間短 ,不容易結(jié)垢 ,可以使用較臟的加熱介質(zhì) . 立式和臥式強制循環(huán)再沸器的共同特點 :適應于高粘度液體和熱敏性物料 ,因為強制循環(huán)流速高 ,停留時間短 ,有利于工藝流體循環(huán)流量的控制和調(diào)節(jié) . 精餾方案的選定 1)冷卻劑 通常是水 ,水溫隨氣候而定 .入口一般為15℃ 20℃, 出口 50℃ ，目的防止溶解于水中的無機鹽析出 . 冷卻劑 還可以是冷凍鹽水 .液氨等，一般用于較低溫度。 塔板的主要部件： 1. 篩孔 （ 閥孔 、 升氣管 ） —— 提供氣體上升的通道； 2. 溢流堰 —— 維持塔板上一定高度的液層 ， 以保證在 塔板上氣液兩相有足夠的接觸面積； 3. 降液管 —— 作為液體從上層塔板流至下層塔板的通道 。 ④ 溢流堰 使塔板上維持一定高度的液層，保證兩相充分接觸。 ② 不均勻流動 液面落差 （水力坡度）：引起塔板上 氣速 不均； 塔壁作用 （阻力）：引起塔板上 液速 不均，中間 近壁； 后果： 使塔板上氣液接觸不充分， 板效率降低。 ② 降液管液泛 當塔內(nèi)氣、液兩相流量較大，導致降液管內(nèi)阻力及塔板阻力增大時，均會引起降液管液層升高，當降液管內(nèi)液層高度難以維持塔板上液相暢通時，降液管內(nèi)液層迅速上升，以致達到上一層塔板，逐漸充滿塔板空間，即發(fā)生液泛。此漏液為嚴重漏液，稱相應的孔流氣速為 漏液點氣速 。 組成： 升氣管和泡罩 圓形泡罩 條形泡罩 泡罩塔 （ 2）篩板塔板 塔板上開圓孔，孔徑： 3 8 mm，