【正文】 ..................................................... 15 塔板主要工藝尺寸的計算 ............................................................................ 16 篩板的流體力學(xué)驗算 .................................................................................... 19 塔板負荷性能圖 ............................................................................................ 22 四 設(shè)計結(jié)果一覽表 .................................................................................................. 28 五 板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備 .................................................................................. 29 附件的計算 ..................................................................................................... 29 接管 ....................................................................................................... 29 冷凝器 ................................................................................................... 31 再沸器 .................................................................................................. 31 板式塔結(jié)構(gòu) .................................................................................................. 32 故全塔高為 ，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在較低位置安置，所以裙板取了較小的 。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進行分離。 設(shè)計計劃進度 布置任務(wù)， 查閱資料 ，其它準(zhǔn)備 …………… 1天 主要 工藝設(shè)計計算 …………………………… 3天 輔助設(shè)備選型 計算…………………………… 1天 繪制工藝流程圖 ……………………………… 2天 繪制主要設(shè)備工藝條件圖 …………………… 2天 編寫設(shè)計計算說明 書 ………………………… 2天 考核 …………………………………………… 1天 合計：（ 2周） ………………………………… 12天 主要參考文獻 《化工原理課程設(shè)計》，賈紹義等編，天津大學(xué)出版社， 《化工原理》（上、下冊），夏清 等 編，天津大學(xué)出版社， 《化工工藝設(shè)計手冊》（第三版）（上下冊），化學(xué)工業(yè)出版社， 等等。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。其中由于蒸餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較 低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計中設(shè)計把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預(yù)熱器的熱源之一，充分利用了能量。 (３ ) 塔板效率高，比 泡罩塔高 15％左右。 (３ ) 小孔篩板容易堵塞。 （ 3） 全塔效率的計算 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 10 查溫度組成圖得到，塔頂溫度 TD=℃，塔釜溫度 TW=105℃，全塔平均溫度Tm =℃。/( 1 4 33 mkgmkg BA ?? ?? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 13 塔頂液相的質(zhì)量分率 ?aa求得 ）（得 3m,m, /。/( 8 6 33 mkgmkg BA ?? ?? 塔底液相的質(zhì)量分率 )( ????? ??Aa ）（得 3m,m, /。/(, mmNmmNmmNWmL BA ????? ??? ?? 精餾段液相平均表面張力為 )/( mmNLm ???? 提餾段液相平均表面張力為 )/( mmNLm ???? (6) 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算，即 μ Lm=Σ xiμ i 塔頂液相平均粘度的計算 由 tD＝ ℃，查手冊得 )(3 )(3 )。可參照下表所示經(jīng)驗關(guān)系選取。 塔板主要工藝尺寸的計算 (1) 溢 流裝置計算 精餾段 因塔徑 D＝ ，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。 ?? （ ） 39。 (1) 氣體通過篩板壓強相當(dāng)?shù)囊褐叨扔嬎? 精餾段： a)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch ：依 ???d ，查《干篩孔的流量系數(shù)》圖得， C0= ? ? ? ? ? ? ? ? 0 3 2 5 5 ????? lveecuch b)氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh ： ? ? ? ?smfT s AA Va / ??? ???? ， ???? vaa euF 由 o? 與 aF 關(guān) 聯(lián) 圖 查 得 板 上 液 層 充 氣 系 數(shù) o? = ，依式? ? ? ? ??????? owwLl hhhh ?? c)克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨??h ： 依式 0 0 2 1 34 0 ????? ?gde lh ? ， 故 0 7 4 3 2 3 9 0 2 1 ????ph 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 20 則單板壓強： ? ? ? ?ppgehp lpp ??????? (2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 根據(jù)以上塔板的各項液體力學(xué)驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。 (5) 液泛 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 dlpd hhhH ??? ， 而苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 22 3220 ????????? ??????????? ??? hL LhWSd 0 .1 2 1 m0 .0 0 1 5 20 .0 60 .0 5 9 3H ???? 取 ?? ，則 ? ? ? ? 7 8 ?????? wT hH 故 ? ?wTd hHH ??? 在設(shè)計負荷下不會發(fā)生液泛。 (2) 液泛線 由 E=,lW=： 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 23 swswsow Ll Ll LEh 323232 6 1 6 0 1 0 0 0 6 0 01 0 0 0 ??????????????????????? S232S20S20 ????????? ???????????????????????????????????????LvLvoc ccuh ????? ? ssoww LLhhh 323201 ?????????? ????? ? 已算出 )( 3 mh ???? ，332231 ?? ????????? sscp LVhhhh ? 2220 sSwSd LLhl Lh ??????? ???????????? mHT ? ， mhw ? ， ?? 代入 ? ? dowwpwT hhhhhH ?????? ，整理得： 24322 sss LLV ???? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls值， 依上式計算出 Vs值，計算結(jié)果列于表 320。 表 11 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 4。 圖 1 精餾段篩板負荷性能圖 在負荷性能圖上，作出操作點 P，連接 OP，即作出操作線。 (4) 液相負荷上限線 以θ＝ 5s作為液體在降液管中停留時間的下限， )/( 3m a x, smAH fTs ???? ? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直液相負荷上限線 。 max m3/s 氣相最小負荷 VS?????? ?????? tt tttDD ? ? ? ? 。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段遠高于板間距（甚至高出一倍以上），本塔塔頂空間取 )m(?DH （ 2） 塔底空間 塔底空間指塔內(nèi)最下層塔底間距。本塔取 )m(?BH （ 3） 人孔 一般每隔 6~8 層塔板設(shè)一