【正文】 均摩爾質(zhì)量 ……………………………… 9 密度計(jì)算 ………………………………………………………… …………… 10 表面張力計(jì)算 ………………………………………………………… ……… 13 ………………………………………………………… ……… … 14 . 相對(duì)揮發(fā)度的求取 ………………………………………………………… … 15 塔板數(shù)的確定 ………………………………………………………… ……… 16 回流比的確定 ………………………………………………………… ……… 16 汽液負(fù)荷計(jì)算 ……………………………………………………… … … …… 16 理論塔層數(shù) NT的 求取 ………………………………………………………… 17 實(shí)際板數(shù)的求取 ………………………………………………………… …… 17 . 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì) 計(jì)算 ……… ……………………………………… 19 氣液相體積流量記算 ………………………………………………………… … 19 塔徑計(jì)算與選擇 …… ………………………………………………… ……… 19 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 溢流裝置的計(jì)算 ………………………………………………………… …… 20 塔板 布置 ………………………………………………………… ………… 22 篩孔計(jì)算及 其開孔率 ………………………………………………………… 22 塔總 體高度計(jì)算 ………………………………………………………… …… 22 篩板的流體力學(xué)計(jì)算 ……… ……………………………………………… … 23 氣體通過(guò)篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?…………………………………………… 23 氣體通過(guò)每層 塔的 壓降 ……………… …………………………… ………… 24 液沫夾帶量的驗(yàn)算 ………………………………………………………… … 24 漏液的鹽驗(yàn)算 ………………………………………………………… ……… 24 液泛的驗(yàn)算 ……………… ………………………………………… ………… 25 塔板 負(fù)荷性能圖 ……… ……………………………………………… ……… 25 液沫夾帶線 ………………………………………………………… ………… 25 液 泛 線 ………………………………………………………… ………… … 26 液體負(fù)荷 上限線 ………………………………………………………… …… 28 液相負(fù)荷 下限線 ………………………………………………………… …… 28 漏液線 …………………………………… …………………… ………… … … 29 塔的接管 …………… ………… ………………………………… ………… …… 30 進(jìn)料管 ………………………………………………………… ………… …… 30 回流管 ………………………………………………………… ………… …… 31 塔底 出料罐 ………………………………………………………… ………… 31 第四章 精餾塔熱量衡算 ……………………… … …………………… ………… 31 精餾塔熱量衡算 ………………………………………………………… …… … 31 熱量衡算示意圖 ……………………………………………………… ………… 31 加熱劑 的選擇 ………………………………………………………… ………… 31 冷卻劑的選擇 ………………………………………………………… ………… 31 比熱容及汽化潛熱的 計(jì)算 …………………………………………… … ……… 31 塔頂、塔底及進(jìn)料口比熱容及汽化潛熱的計(jì)算 ……………… … ………… ……… 31 熱量 衡算 ……………………… ……… ………………… … ………… ……… 31 參考文獻(xiàn) …………………………… … …………………………… ………… ……… 34 附錄 （ A） ………………………………………………………… ………… …… 35 附錄 （ B） … ………………………………………………………… ………… … 36 附錄 （ C） … ………………………………………………………… ………… … 38 結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………… ………… ……… … 39 化工原理課程設(shè)計(jì)教師評(píng)分表 …………………………………………………… 40 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 第一章 前言 ．精餾原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)所選參數(shù)在進(jìn)行校核可知：精餾段：液體在降液管停留時(shí)間為 ，操作彈性為 。本設(shè)計(jì)采用篩板式精餾塔，進(jìn)行苯 —甲苯二元物系的分離，此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算、核算、繪圖，從而達(dá)到二元物系分離的目的。 三 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明 工藝計(jì)算 主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) （ 1）塔徑及精餾和提餾段塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （ 2）塔板的流體力學(xué)校核 （ 3）塔板的負(fù)荷性能圖 （ 4）總塔高 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 工藝流程圖及精餾塔工藝條件圖 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 摘 要 精餾是一種最常用的分離方法，它根據(jù)多次部分冷凝、多次部分汽化的原理，以塔底的汽相回流、塔頂?shù)囊合嗷亓鳛榛A(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高純度分離。 通過(guò)對(duì)精餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算可知：實(shí)際塔板數(shù)為 21 塊 (包括再沸器 )，第塊板 13 進(jìn)料，塔徑為 ，塔的實(shí)際高度為 。 關(guān)鍵字：精餾、 物料衡算、塔板負(fù)荷性能圖、熱量衡算。 為實(shí)現(xiàn)精餾過(guò)程，必須為該過(guò)程提供物流的貯存、輸送、 傳熱、分離、控制等的設(shè)備、儀表。 ．本設(shè)計(jì)所選塔的特性 篩孔塔板簡(jiǎn)稱篩板，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，歷史悠久，至今仍是應(yīng)用最為廣泛的一種傳質(zhì)分離設(shè)備。單溢流液體流過(guò)整個(gè)塔面塔板上返混少，塔板效率較高，結(jié)構(gòu)也最簡(jiǎn)單。 篩板雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，但氣液兩相流動(dòng)的規(guī)律仍有一些未被認(rèn)識(shí)清楚。對(duì)于常規(guī)帶有降液管的篩板，篩板上的氣液流動(dòng)則是呈錯(cuò)流型的，即液體水平流過(guò)篩板板面，氣體從下而上穿過(guò)塔板。 操作壓力的選取 本設(shè)計(jì)采用常壓操作，一般，除了敏性物料以外，凡通過(guò)常壓蒸餾不難實(shí)現(xiàn)分離要求，并能用江河水或循環(huán)水將餾出物冷凝下來(lái)的系統(tǒng)都應(yīng)采用常壓蒸餾。一般經(jīng)驗(yàn)值為 R=()Rmin. 塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質(zhì)的選擇 塔頂選用全凝器，因?yàn)楹罄^工段產(chǎn)品以液相出料，但所得產(chǎn)品的純度低于分凝器，因?yàn)榉帜鞯牡谝粋€(gè)分凝器相當(dāng)于一塊理論板。 篩板塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一，近百年來(lái)通過(guò)大量的工業(yè)實(shí)踐逐步改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)。 W= 利用表中數(shù)據(jù)由插值法可求的 tF， tD， tW。=L+qF=RD+qF=+100X1= V39。39。VVMV ? = ?? = L39。篩孔按正三角形排列， 取 t/do= 所以空中心距 t=*5=15 mm。06 )39。 81)0 39。39。39。. 帶入漏液點(diǎn)氣速式 由 cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) /， 23ow 2 .8 4 L sh = E1000 wL（ ）近似取 E≈ 1 hc= ,Ao= 代入數(shù)值整理得 : 精餾段漏液線 : = 39。所以操作彈性 K=Vs， max/ Vs,min= 上圖操作彈性為：精餾段 K= 提餾段 K= 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) 第四章 精餾塔 熱量衡算 QV QR 塔頂出料 D組成 xD QF QL 回流 L 進(jìn)料 F 組成 xF QB QW 塔釜出料 W 組成 xW 精餾塔熱量衡算 熱量衡算示意圖 熱量衡算示意圖，（如上） 加熱劑 的選擇 常用加熱劑有飽和水蒸汽和煙氣。吉 林夏季最熱 月份平均氣溫為 25℃引入松花江的江水，經(jīng)初步處理之后作為工業(yè)水，溫度為 5℃左右，選升溫 30℃，及冷卻水的出口溫度為 35℃ . 比熱容及汽化潛熱的計(jì)算 塔頂、塔底及進(jìn)料口比熱容及汽化潛熱的計(jì)算 塔頂溫度 tD 下的比熱容及氣化潛熱 ，查表 12 利用數(shù)學(xué)插值法求出 tD=℃ 乙醇的比熱容 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) ADCp . ) 7 () 7 3( ) 7 3() 7 3( ? ????? ??? ?? ADCp.() =() 乙醇的汽化潛熱 ??????? DrADrA .. 3 8 5 3 8 7080 kJ/kg =丙醇的汽化潛熱 ??????? DrBr A B D . 7080 = kJ/kmol 丙醇的熱容 BDCp . ) 7 () 7 3( ) 7 3() 7 3( ? ????? ??? ?? BDCp.() =174 kJ/() 塔頂?shù)钠骄枱崛? =XD +()=+()X174= kJ/() 塔頂?shù)钠骄柶瘽摕? =+(1XD)=+()= kJ/kmol 形同的方法，可以求得進(jìn)料口及塔釜的摩爾熱容，數(shù)據(jù)羅列如下； = kJ/() = kJ/() 熱量衡算 由熱量衡算式 QB+QF+QR=QV+QW+Q1 Q1=(%10%)QB QF=CpmFtF=(+)=吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì) QR=RDCpmDtD=(+)=2513430kJ/h QW=CpmWtW=(+)=3594213kJ/h QB=QV+QW+Q1QFQR kJ/h Q1=5%QB 代入求得 ； QB=499064 kJ/h 以上數(shù)據(jù)經(jīng)校核后，與實(shí)際相符合， 故此 精餾塔 設(shè)計(jì) 合理。 此次課程設(shè)計(jì) 為未來(lái)的畢業(yè)論文做演練。 在這里首先感謝計(jì)海峰 老師的耐心指導(dǎo)和幫助。 10 說(shuō)明書質(zhì)量 30% 說(shuō)明書格式 符合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的基本要求，用語(yǔ)、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(duì)設(shè)計(jì)方 案的理解 答辯過(guò)程中，思路清晰、論點(diǎn)正確、對(duì)設(shè)計(jì)方案理解深入，主要問(wèn)題回答正確 20 指導(dǎo)教師綜合評(píng)定成績(jī)： 實(shí)評(píng)總分 ；成績(jī)等級(jí) 指導(dǎo)教師（簽名）： 2020 年 月 日 吉林化工學(xué)院化 工原理課程設(shè)計(jì)