【正文】 ② 強制循環(huán)式 當塔的處理量很大或塔板數(shù)很多時，若回流冷凝器置于塔頂將造成安裝、檢修等 諸多不便，且造價高，可將冷凝器置于塔下部適當位置，用泵向塔頂輸送回流，在冷凝器和泵之間需設回流罐，即為強制循環(huán)式。 應予指出，再沸器的傳熱面積是決定塔操作彈性的主要因素之一，故估算其傳熱面積時安全系數(shù)要選大一些，以防塔底蒸發(fā)量不足影響操作。 （ 3）塔底空間 塔底空間高度 HB是指從塔底最下一層塔板到塔底封頭的底邊處的距離，取釜液停留時間為 5min，取塔底液面至最下一層塔板間距離為 。 (3)人孔 對于 D≥1000mm 的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔 6~8層塔板設一人孔。 20 . 0 5 1 1 . 7 3 3( ) 0 . 0 0 8 4 ( 0 . 1 4 9 9 0 . 7 9 4)a ???? ? ? ? ? ? ?39。 2 39。0 wLshmlu 同理：提鎦段 0h = （ 1） 塔的分塊 因 ??1500 800D mm mm，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為 4塊 表 34 塔徑 ,mm 800~1200 1400~1600 1800~2020 2200~2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 (2)邊緣區(qū)寬度確定 39。 0 . 5 1 5 9 .(0 . 4 4 4 0 . 6 1 9 ) (0 . 4 4 4 39。本設計采用 300kPa(溫度 ℃ )的飽和水蒸氣作為 加熱物質(zhì)。本設計物系屬易分離物系，故操作回流比為最小回流比的 2 倍。本設計塔釡采用間接加熱蒸汽，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。綜合考慮，設計上采用泡點進料。塔頂出來的氣體溫度不高，冷凝后回流液和產(chǎn)品溫度 不高，無需進一步冷卻，此次分離也是希望得到甲醇，選用全凝器符合要求。連續(xù)蒸餾有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，工業(yè)生產(chǎn)中以連續(xù)蒸餾為主。工業(yè)上以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場合（如分離難度大、易結(jié)焦的物系）。 ⑹ 垂直浮閥 垂直浮閥是在塔板上開有若干直徑為 100200mm 的大圓孔，孔上設置圓柱形泡罩，泡罩下緣于 塔板有一定的間隙，泡罩側(cè)壁開有許多篩孔。升氣管是泡罩塔區(qū)別于其它塔板的主要結(jié)構(gòu)特征。設備的結(jié)構(gòu)設計和工藝尺寸的計計算塔高為 ,篩孔數(shù)目為 7643個，輔助設備的選型，工藝流程圖，主要設備的工藝條件圖等內(nèi)容。 吉林化工學院化工原理課程設計 III 目錄 摘 要 ....................................................................3 第一章 前言 .............................................6 精餾原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中應用 ............................................6 精餾操作 對塔設備的要求 ..................................................6 常用板式塔類型及本設計的選型 ...........................................6 本設計所選塔的特性；； ...................................................6 第二章 流程的確定和說明 ..................................7 設計思路 ................................................................7 .......................................................7 操作壓力的選取 .......................................................7 加料狀態(tài)的選擇 .......................................................7 加熱方式 .............................................................7 回流比的選擇 .........................................................7 塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質(zhì)的選擇 .................................7 流程說明圖 .............................................................7 第三章 精餾塔的設計計算 .................................8 物料衡算 ................................................................8 原料液及塔頂、塔底的平均摩爾質(zhì)量 .....................................9 溫度計算 .............................................................9 密度計算 ............................................................10 表面張力計算 ........................................................12 黏度的求取 ..........................................................13 相對揮發(fā)度的求?。?..................................................13 塔板數(shù)的確定 ...........................................................14 回流比的確定 .......................................................14 汽液負荷計算： ......................................................14 理論塔層數(shù) NT的求取 .................................................14 實際板數(shù)的求取 ....................................................15 精餾塔主要工藝尺寸的設計計算 ...........................................16 氣液相體積流量記算 ..................................................16 塔徑計算與選擇 ......................................................17 吉林化工學院化工原理課程設計 IV 溢流裝置的計算 ......................................................19 塔板布置 ............................................................20 篩孔計算及其開孔率 ...................................................20 塔總體高度計算 .......................................................21 篩板的流體力學計算 ......................................................22 氣體通過篩板壓降相當?shù)囊褐叨?.......................................22 液面落差 .............................................................23 液沫夾帶量的驗算 .....................................................23 漏液的鹽驗算 .........................................................24 液泛的驗算 ...........................................................24 塔板負荷性能圖 ..........................................................24 液沫夾帶線 ...........................................................24 液泛線： .............................................................27 液體負荷上限線 .......................................................28 液相負荷下限線 .......................................................29 漏液線 ...............................................................29 塔的接管 ................................................................30 進料管 ...............................................................30 回流管 ...............................................................31 塔底出料罐 ...........................................................31 參考文獻 ....................................................................33 附錄（一） ...............................................33 附錄（二）程序 ...........................................36 結(jié)束語 ...................................................37 化工原理課程設計教師評分表 ...............................38 吉林化工學院化工原理課程設計 1 摘 要 化工生產(chǎn)常需進行液體混合物的分離以達到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝達到輕重組分分離的方法。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中中占有重要的地位。通過 對精餾塔的運算，可以得出精餾塔的各種設計如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)是合理的，各種接管尺寸是合理的，以保證精餾過程的順利進行并使效率盡可能的提高。這種結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)過于復雜，制造成本高，而且氣體通道曲折多變、干板壓降達、液泛氣速低、生產(chǎn)能力小。氣流噴射方向是水平的，液滴在垂直方向的初速度為零，液沫夾帶量很小。 篩板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大，氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。間歇蒸餾具有操作靈活，適應性強等優(yōu)點，適合于小規(guī)模，多品種或多組分物系的初步分離。 總之，確定流程時要較全面，合理地兼顧設備，操作費用，操作控制及安全諸因素。泡點進料時，基于恒摩爾流假定，精餾段和提餾段上升蒸汽的摩爾流量相等，故精餾段和提餾段塔徑基本相等，制造上較為方便。 回流比的選擇 回流方式可分為重力回流和強制回流。 吉林化工學院化工原理課程設計 6 第 2 章 工 藝 計 算 物料衡算 已知 F=100kmol/h, xF=, xD=, xW= 乙醇的摩爾質(zhì)量 MA=46kg∕ kmol 丙醇的摩爾質(zhì)量 MB=60kg∕ kmol 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 k mo lkgMXMXMk mo lkgMXMXMk mo lkgMXMXMBWAWWBDADDBFAFF/)1(/)1(/)1(?????????????????? 原料液 ： 100 /F kmol h? 總物料流量衡算 ： F D W?? 易揮發(fā)組分： F D WF x D x W x