【正文】 00110 ????? A? 得 mmA / ??? 100110 ????? B? 得 mmB / ??? 所以， ? ? ? ? mmxx BWAWW / ???????????? ??? 又 mmF / ??? ，則提餾段平均表面張力為： mmFW / ?????? ??? 三．理論塔板的計(jì)算 1. 理論塔板數(shù)的 T? 的求取 苯 甲苯屬理想物系，可采用圖解法求出理論塔板數(shù)。 ????? 4) 求操作線方程 精餾段操作線方程為： ?????????? xxxVDxVLy D 提餾段操作線方程為： 39。39。 已知精餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度和平均粘度分別為 ?? ， smp ?? ? ，則 ? ? 3 3 8 3 5 ???? ?TE 精餾段實(shí)際所需塔板塊數(shù)為： 51 ??? TTp ENN 而提餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度和平均粘度分別為 ?? ， smp ?? ? ，則 ? ? ???? ?TE 提餾段實(shí)際所需塔板數(shù)為： 722 ??? pTp ENN 所以，全塔實(shí)際所需塔板數(shù)為： 23131021 ????? ppp NNN 全塔效率： 0000 ??? pTT NNE 進(jìn)料板位置： 11?FN 四．精餾塔塔徑工藝尺寸的初步計(jì)算： 1. 精餾段塔徑工藝尺寸的計(jì)算 精餾段氣液相體積流量的計(jì)算 已知精餾段液相的平均摩爾質(zhì)量、平均密度、液相負(fù)荷分別為 k m olkgM L / ? ， 31 / mkgL ?? ， hkm olL /? 。 精餾段塔的截面積： 2221 23 mDA T ????? ? 實(shí)際空塔氣速 smAVu TS / ??? 2. 提餾段塔徑工藝尺寸的計(jì)算 提餾段氣液相體積流量的計(jì)算 已知提餾段液相的平均摩爾質(zhì)量、平均密度、液相負(fù)荷分別為 k m olkgM L / ? ， 32 / mkgL ?? ， hkm olL /39。 可求得質(zhì)量流量： hkgLML L /0 6 0 9 2 5 39。 五．溢流裝置 因塔徑小于 1 米，可選用單溢流弓形降液管，凹形受液盤。 驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，也用公式 Ls HA Tf ?? 3600? ，所以，提餾段液體在降液管中的停留時(shí)間為： sL HA S Tf 322 ??? ????? ?? 停留時(shí)間 s52?? ，則降液管設(shè)計(jì)合理。 按 271?n 重新核算閥孔的動(dòng)能因子，則 smndVu S / 2 2 3 39。01 ?F? ，故符合要求。39。 干板阻力 由式VCu ? ? 先計(jì)算臨界孔速，即 smuVC/ 110 ??? ? 因 1001 Cuu ? ，故 mguhLVC 2120201 ??? ????? ??? ?? 板上充氣液層阻力 本設(shè)計(jì)分離苯與甲苯的混合液，即液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù) ?? ，又mhL ? ，則 mhh L ????? ? 液體表面張力所造成的阻力 mdgh L L 0 0 0 2 301 11 ??? ??????? ?? ?? 此阻力很小，可忽略不計(jì)。 2. 提餾段 與單層氣體通過(guò)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? mhP ? 液體通過(guò)降液管的壓頭損失 mhl LhWSd 0 0 0 2320222 ????????? ? ??????????? ??? ? 板上液層高度 mhhhH dLPd ??????? 取 ?? ，則 ? ? ? ? mhH WT ?????? ? ?WTd hHH ??? ?2 ，符合防止淹塔的要求。 四 . 塔板負(fù)荷性能圖 1. 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線 以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關(guān)系如下： 161 ?????????????fTaLV hHue ? 又 111 2 8 SSfT Sa VVAA Vu ????? ? ?111 owWLf hhhh ??? 其中， 3/211 ???????? ????WSow lLEh ， mhW ? ，則 3/213/211 360011000 SSf LLh ?????????? ???????????? 3/213/21 SSfT LLhH ?????? 11361 ????????? ????? ??SSV LVe 整理得， 3/211 1 0 1 SS LV ?? 液泛線 ? ? dLCdLPWT hhhhhhhhhH ????????? ?? 1 忽略 ?h ，則 ? ?? ????????????????? ?????????????????????????3/2020120360 0100 02WSWWSLVWTlLEhhlLguhH???? 又知， Nd Vu S?? ?? 200 4? 所以， ? ?3/2121213/212142221 360 01100 0SSSSSSLLVLLV??????????????????????????????????????????? 整理得， 3/212121 7 0 81 6 SSS LLV ??? 液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中的停留時(shí)間不低于 s3~2 ，取 ?? 作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則 sL HAf S T ???? smHAfL TS /00 1 3m a x ?????? ? 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 mhow ? 作為液相負(fù)荷下限的條件。 塔附件設(shè)計(jì) 一．接管 1. 進(jìn)料管 采用直管進(jìn)料管，管徑 計(jì)算如下： FSuVD ??? ?4 ，取 smuF /? ，又 3/ mkgL ?? ， smV S /0 0 0 6 0 0 37 ???? ?? 所以， mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 325?? 。 5. 塔底進(jìn)氣管 采用直管進(jìn)氣，取氣速 smu /23? ，則 mmmuVD S 2 ???????? ? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 4133?? 。 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： ? ? ? ? mmD bi ~ 3 ?????? 基礎(chǔ)環(huán)外徑： ? ? ? ? mmD b 1 1 3 ~ 30 ?????? 圓整取 mmDbi 400? ， mmDb 12020 ? 。本設(shè)計(jì)采用絲網(wǎng)襪除沫器，其具有比表面積大、質(zhì)量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。裙座上開(kāi)一人孔，直徑為 。本設(shè)計(jì)取 ? ? ? ?chmJchmk c a lk ???????? 22 /2 9 2 6/700 。1 ， ct ??? 39。 23 39。 mtk QAm ??????? 全塔工藝設(shè)計(jì)結(jié)果總匯 設(shè)計(jì)內(nèi)容 符號(hào)及單位 精餾段 提餾段 質(zhì)量流量 L , hkg/ m 質(zhì)量流量 V , hkg/ 體積流量 SL , sm/3 ?? ?? 體積流量 SV , sm/3 塔徑 D , m 塔板間距 TH , 理論塔板數(shù) TN , 塊 5 7 實(shí)際所需塔板數(shù) PN , 塊 10 12 實(shí)際塔板效率 TE , 00 52 54 空塔氣速 u , sm/3 堰長(zhǎng) wl ,m 溢流堰高 wh ,m 板上液層高度 dH , m 降液管底隙高 0h , m 浮閥數(shù) n , 個(gè) 27 27 浮閥孔徑 0d , m 閥孔氣速 0u , sm/3 浮閥動(dòng)能因子 0F 12 12 臨界閥孔氣速 cu0 , sm/3 孔心距 t , m 開(kāi)孔率 ? , 00 單板壓降 p? , Pa 負(fù)荷上限 —— 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負(fù)荷下限 —— 漏液線控制 漏液線控制 氣相負(fù)荷上限 maxSV , sm/3 氣相負(fù)荷下限 minSV , sm/3 操作彈性 —— 設(shè)計(jì)感想 本次課程設(shè)計(jì)為《化工原理》設(shè)計(jì)，要求通過(guò)給定的操作條件自行設(shè)計(jì)一套苯 甲苯物系的浮閥塔。其次，設(shè)計(jì)過(guò)程多次涉及到繪圖方面的知識(shí)，如：用圖解法求理論塔板數(shù)、浮閥數(shù)的求取、精餾塔塔體的繪制、精餾流程圖的繪制等等。 總而言之，由于自身能力有限，設(shè)計(jì)難免有些不足。 參考文獻(xiàn) .化學(xué)工程基礎(chǔ) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].大連：大連理工大 學(xué)出版社， .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， ，郝曉剛 .化工原理課程設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ，史啟才 .化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，