【正文】 ，熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻劑中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。 篩板塔設(shè)計須知（1）篩板塔設(shè)計是在有關(guān)工藝計算已完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 （2）若不同塔段的塔板結(jié)構(gòu)差別不大，可考慮采用同一塔徑，若不同塔段塔板的篩孔數(shù)、空心距與篩孔直徑之比t/d0可能有差異。第二節(jié) 設(shè)計方案的初步確定 塔內(nèi)操作壓力的選擇不僅牽涉到分離問題，而且與塔頂和塔底溫度的選取有關(guān)。⑵ 考慮利用較高溫度的蒸汽冷凝熱，或可利用較低品位的冷源使蒸氣冷凝，且壓力提高后不致引起操作上的其他問題和設(shè)備費用的增加，可以使用加壓操作。飽和液體進(jìn)料時進(jìn)料溫度不受季節(jié)、氣溫變化和前段工序波動的影響，塔的操作比較容易控制。精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于甲醇水體系中，甲醇是輕組分由塔頂冷凝器冷凝得到，水為重組分由塔底排出。綜合考慮這兩方面因素，本設(shè)計的冷卻水出口溫度選為：30℃選擇回流比主要從經(jīng)濟觀點出發(fā)，力求設(shè)備費用和操作費用最低。其設(shè)備投資操作費用與回流比之間的關(guān)系如右圖所示。 精餾過程的熱效率很低，進(jìn)入再沸器的能量的95%以上被塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)帶走，僅約5%的能量被有效地利用。在考慮充分利用熱能的同時，還應(yīng)考慮到所需增加設(shè)備的投資和由此給精餾操作帶來的影響。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測和控制生產(chǎn)過程。因此，設(shè)計時應(yīng)全面考慮，力求總費用盡可能低一些。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強度。x0=,y1=x1=,y1=x1=,y2=x2=,y2=x2=,y3=x3=,y3=x3=,y4=x4=,y4=x4=,y5=精餾段操作線方程平衡關(guān)系x5=,y5=x5=,y6=x6=,y6=x6=,y7=x7=,y7=x7=,y8=x8=,y8=x8=,y9=x9=,y9=x9=,y10=x10=,y10=x10=,y11=x11=,y11=因x11xf,故第11塊為加料板，精餾段共有10塊理論版。提餾段理論板數(shù)=1511+（x15xw）/(x15x16)1= 塊（不含塔釜）總理論板數(shù)=11+= 塊（不含塔釜）（理論板數(shù)計算由MATLAB完成，詳細(xì)程序見附表）平均相對揮發(fā)度α= 平均黏度為μL=）常壓下甲醇水氣液平衡組成與溫度關(guān)系溫度t(℃)液相組成x氣相組成y溫度t(℃)液相組成x氣相組成y10000759673947191698968886618465118265117張力、流量及密度的計算設(shè)甲醇為a，水為b甲醇分子量為：水的分子量為： kg/kmol （1）精餾段℃由txy數(shù)據(jù)插值計算得：xa＝，ya＝查表得：kg/m3，kg/m3液相平均分子量：Ml=xaMa+(1xa) Mb= kg/kmol氣相平均分子量：Mv= yaMa+(1ya) Mb=液相密度： （液相視為正規(guī)溶液）氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量：氣相流量：（2）提餾段提餾段平均溫度：℃由txy數(shù)據(jù)插值計算得：xa＝，ya＝查表得：=，=液相平均分子量：Ml’=xaMa+(1xa) Mb=氣相平均分子量：Mv’= yaMa+(1ya) Mb= 液相密度： （液相視為正規(guī)溶液）氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： （以上溫度的插值計算由MATLAB完成，詳細(xì)程序見附表。 總塔高度取HD==,塔底儲液高度依停留5min而定m取塔底液面至最下層塔板之間的距離為1m，1+=塔頂和塔底各設(shè)1人孔，中間每7塊塔板設(shè)1人孔，總計6個人孔。提餾段：停留時間5s 故降液管尺寸可用。(h’+h39。為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛,降液管內(nèi)液層高Hd≤φ()對于設(shè)計中的甲醇水體系φ=, Hd≤=由于板上不設(shè)進(jìn)口堰精餾段m液柱提餾段所以不會發(fā)生液泛現(xiàn)象由= 得：精餾段：=得=提餾段：得=以kg液/kg氣為限求關(guān)系：由精餾段：， 整理得提餾段：， 整理得對于平流堰，取堰上液層高度how=，由式計算:精餾段 提餾段 以θ=4s作為液體在降液管中停留的下限，得：精餾段： 提餾段：Hd=φ()由，得其中帶入數(shù)據(jù)精餾段 提餾段所以精餾段提餾段由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負(fù)荷圖。①．甲醇水冷凝蒸汽的數(shù)據(jù)tD=℃冷凝蒸汽量：,所以可以忽略水的冷凝熱,r=②．冷凝水始溫為12℃，取冷凝器出口水溫為38℃，在平均溫度物性數(shù)據(jù)如下 ρ（kg/m3）Cp(KJ/k.℃)μ[Pa℃)殼程對流有相變，給熱系數(shù)較大，在計算熱阻時，殼程對流熱阻可不計。查得:℃時，飽和水蒸氣h=, v=；飽和水h=蒸汽用量為：Gv=Q39。K) 深井水的質(zhì)量流率，取流速為2m/s管徑選取 Φ1084mm熱軋無縫鋼管實際流速為雷諾數(shù)取ε=，,查圖摩擦系數(shù)λ=各管件及閥門阻力系數(shù)如下:名稱水管入口進(jìn)口閥900彎頭4半開型球閥ξ64設(shè)管長為50米,hf=λld+ξu22=++6+4+=揚程 取20m 流量選擇IS10080160型離心泵,參數(shù)為流量V=100,揚程,H=32m轉(zhuǎn)速泵效率,?=78%軸功率Na=當(dāng)空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。由于裙座內(nèi)徑800mm，故裙座壁厚取16mm。xi=[0 1]。xd=。a(n)=fnval(sp,b(n))。endm(1)=(a(n1)xf)/(a(n1)a(n))。 n=n+1。disp(39。,N(1),39。,N(2),39。,N(3),39。)adisp(39。進(jìn)料、塔頂及塔釜溫度—組成的插值計算（MATLAB程序）clear allclcx=[ ]。X=[ ]。,T(1),39。,T(2),39。,T(3),39。M=[ ]。\n精餾段平均液相組成為：%d\n39。\n提餾段平均液相組成為：%d\n39?；ぴ碚n程設(shè)計（化工傳遞與單元操作課程設(shè)計），天津:天津大學(xué)出版社，2002，在理論知識方面，對課本上的知識有了更加深刻的認(rèn)識；在學(xué)習(xí)工作方面，學(xué)會了耐心與認(rèn)真。在這里我將自己這兩周來的收獲與感想總結(jié)如下：對化工設(shè)計有了比較深刻的認(rèn)識，在平常的化工原理課程學(xué)習(xí)中總是只針對局部進(jìn)行了計算，而對參數(shù)之間的相互關(guān)聯(lián)缺乏認(rèn)識。這樣的設(shè)計讓我從中獲得了一些自信，覺得專業(yè)還是學(xué)了不少東西的，至少學(xué)會了一種研究的方法，將來工作中或?qū)W習(xí)遇到了什么困難或從未接觸過的領(lǐng)域，我也不再會感到畏懼。在設(shè)計過程中，我將《化工應(yīng)用數(shù)學(xué)》這門課又認(rèn)真復(fù)習(xí)了一遍，并用MATLAB編了些程序，這些程序幫助簡化了我的運算過程。但由于我的數(shù)據(jù)大都是借助MATLAB和EXCEL完成的，所以我的計算過程有很好的重復(fù)性，這為我節(jié)省了很多時間。設(shè)計和增強了我的責(zé)任心，設(shè)計中會涉及到很多數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)不同的資料中提供的又不完全相同，為此我查閱了大量資料。在設(shè)計的過程中，我總是在做一個心理暗示：我做的不僅是一個課程設(shè)計，而是以真實的工業(yè)設(shè)計。感謝 本課程設(shè)計的完成要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉曉勤和王曉東教授，還要感謝我的《化工原理》授課老師管國鋒教授。她認(rèn)真聽我敘述了問題，還讓我講述自己的思路?！笆谌艘贼~，不如授之以漁”，老師教給我的不僅能解決課程設(shè)計中的問題，對我以后的生活與工作也有很大的指導(dǎo)