【正文】 , 柴誠敬 ,姚玉英 . 《化工原理》下冊，天津 :天津大學(xué)出版社， 2021。 同時 ,我也深刻感受到僅僅去掌握書本上的一些死知識是完全不夠的，我們應(yīng)該具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，我們在做設(shè)計型命題時，我們就應(yīng)該處在一個面對上千萬工程的環(huán)境下，設(shè)計問題需嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)謹(jǐn)，再嚴(yán)謹(jǐn)。 通過本次課程設(shè)計的訓(xùn)練，讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識，我們了解了工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實際問題的能力。可是在這 短短的 兩 周里，從開始的 一無所知 ，到同學(xué)討論 ，再進(jìn)行整個流程的計算，再到對工業(yè)材料上的選取論證和后期的程序的編寫以及流程圖的繪制等過程的培養(yǎng)，我真切感受到了理論與實踐相結(jié)合中的種種困難，也體會到了利用所學(xué)的有限的理論知識去解決實際中各種問題的不易。 因為 39。本設(shè)計采用直管進(jìn)料管。 (2)全凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量 甲醇 水走殼程，冷凝水走管程，采用逆流形式 ①．甲醇 水冷凝蒸汽的數(shù)據(jù) ?tD ℃ 冷凝蒸汽量： g / )(1 kVMG V ??????? 由于甲醇摩爾分?jǐn)?shù)為 ,所以可以忽略水的冷熱 ,r=②．冷凝水始溫為 30℃，取全凝器出口水溫為 45℃，在平均溫度℃ 4530t ??? 物性數(shù)據(jù)如下（甲醇在膜溫 ℃下，水在平均溫度 ℃下） ρ（ kg/m3） Cp(KJ/k.℃ ) μ [kg()] λ (w/(m.℃ )) 甲醇 水 45 105 水 105 ③ a. 設(shè)備的熱參數(shù)： kw5 7 2 7 1 0 00 7 ???? GQ b．水的流量： skgtC QG P /)3042( 572 ?????? 50 c．平均溫度差： ℃）（）（Δ 6 8 458 7 308 7 428 7 7 m ??????? 根據(jù)“傳熱系數(shù) K 估計表”取 K=2021W/(m2.℃ ) 傳熱面積的估計值為： 23 mtK QA m ?? ????? 安全系數(shù)取 換熱面積 A= = 管子尺寸取 ? 25 ? mm 水流速取 ui=管數(shù)： 1 1 7 9 3/42i2????? ?? udVni個 管長： mndAl o ????? ?? 取管心距 ?? odt 殼體直徑取 600mm 折流板：采用弓形折流板 取折流板間距 B=200mm 由上面計算數(shù)據(jù)，選型如下： 公稱直徑 D/mm 600 管子尺寸 /mm ? 25 ? 公稱壓力 PN/（ MPa） 管子長 l/m 管程數(shù) NP 1 管數(shù) n/根 117 殼程數(shù) NS 1 管心距 t/mm 管子排列 正三角排列 核算管程、殼程的流速及 Re: 51 （一）管程 流通截面積： 222i mn nA pi ?? ???? ?π 管內(nèi)水的流速 m / ???? AGu i 水ρ 45 ??? ???? ?μ ?iii ud （二）殼程 流通截面積： ??? nn c 取 =12 )()( mdnDBA ocO ?????? 殼內(nèi)甲醇 水流速 m / ???? AGu ? 當(dāng)量直徑 md d o 22e ?????? π ）π（ 5eo ?? ???? ?μ ?oud 計算流體阻力 1 管程流體阻力 Spti NNFppp )( 21 ΔΔΔ ??? 設(shè)管壁粗糙度ε為 ，則ε /d=, ??i 查得摩擦系數(shù)λ = ai pdl i 221 ????????? ?? api 222 ?????? ? 取污垢校正系數(shù) FS = ? ? 2 5 4 8 7 6 5)( s21i PPaNNFppp pS ?????????? ΔΔΔ 52 符合一般要求 2 殼程流體阻力 SNFppp s21o )39。39。 聯(lián)立以下三式： ?hhh scp ???h dLpd hhhH ??? ? ?wTd hHH ?? ? 由上式確定液泛線。計算出的泛點率在 80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足 ev 液/kg(干氣 )的要求。1 ，精，精，精泛點率 ??? %80% 0 1 0 9 ???? ?????? 提餾段： CF 泛點負(fù)荷因素由 mHT ? 3, / mkgV ?提? 查表得 39。 3） 邊緣固定區(qū) 在塔板邊緣有寬度為 WC的區(qū)域不開孔，這部分用于塔板固定。本次設(shè)計中取 23mm。m / s 。39。 回流比的確定 對于一定的分離任務(wù)，采用較大的回流比時，操作線的位置遠(yuǎn)離平衡線向下向?qū)蔷€靠攏，在平衡線和操作線之間的直角階梯的跨度增大 ,每層塔板的分離效率提高了，所以增大回流比所需的理論塔板數(shù)減少，反之理論塔板數(shù)增加。 對于沸點低，常壓下為氣態(tài)的物料必須在加壓條件下進(jìn)行操作 。三類浮閥中， F1 型浮閥最簡單，該類型浮閥已被 廣泛使用。將浮閥放進(jìn)篩孔后，將其腿上的鉤扳轉(zhuǎn) ，可防止操作時氣速過大將浮閥吹脫。若分離效率最高時的氣液負(fù)荷作為最佳負(fù)荷點，可把分離效率比最高效率下降 15%的最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之比稱為操作彈性。 2021 年 12 月 于南京工業(yè)大學(xué) 5 目錄 一 概述 ………………………………………………………… .8二 工藝設(shè)計 1 總體設(shè)計方案 操作壓強(qiáng)的選擇 ………………………………………… 10 物料的進(jìn)料熱狀態(tài) …………………………………… ....11 回流比的確定 …………………………………………… 11 塔釜的加熱方式 ………………………………………… 11 回流方式選定 …………………………………………… 11 2 精餾的工藝流程圖 …………………………………………… ..12 3 精餾塔塔板數(shù)的確定 物料衡算 …………………………………………………… ..12 物系相平衡數(shù)據(jù) …………………………………………… ..13 回流比確定 ………………………………………………… ..16 逐板法計算理論塔板數(shù) …………………………………… ..17 實際塔板數(shù)的確定 ………………………………………… ...18 4 塔徑塔板工藝尺寸的確定 各設(shè)計參數(shù) 操作壓力 ....................................20 溫度 ........................................20 平均摩爾質(zhì)量 ................................21 6 平均密度 ....................................22 液體表面張力 ................................23 液體的粘度 ..................................24 液負(fù)荷計算 ..................................25 塔徑塔板工藝尺寸確定 塔徑塔板的計算 塔徑的計算 …………………………………… .… 26 溢 流裝置的確定 ………………………………… .28 安定區(qū)與邊緣區(qū)的確定 …………………… …… .31 鼓泡區(qū)閥孔數(shù)的確定及排列 …………………… .31 精餾段提餾段塔盤流體力學(xué)驗算 干 板壓 強(qiáng) 降 ……………………………………… .35 降液管停留時間 ………………………………… .36 液泛的校核 ……………………………………… .37 霧沫夾帶 ………………………………………… .37 漏液驗算 ………………………………………… .39 精餾段提餾段負(fù)荷性能圖 液相下限線 ……………………………………… .40 液相上限線 ……………………………………… .40 漏液線 …………………………………………… .41 過量霧沫夾帶線 ……………………………… .… 41 溢流液泛線 ……………………………………… .43 7 操作負(fù)荷線 .............................................................45 性能負(fù)荷圖 … .....… …………… ........................… 45 浮閥塔主要設(shè)計參數(shù) .…………… ........................47 5 輔助設(shè)備的設(shè)計 塔頂全凝器的計算及選型 ………………………………… ...49 塔底再沸器面積的計算及選型 …………………………… ...53 其他輔助設(shè)備的計算及選型 進(jìn)料管 ………………………………………………… ..54 回流管 ………………………………………………… ..54 塔釜出料管 …………………………………………… ..55 再沸器蒸汽進(jìn)口管 …………………………………… ..55 冷凝水管 ……………………………………………… ..55 冷凝水泵 ……………………………………………… ..56 進(jìn)料泵 ………………………………………………… ..57 6 總結(jié) 設(shè)計感想 .....................................................................58 致謝 .............................................................................60 參考文獻(xiàn) .....................................................................60 8 化工原理課程設(shè)計（工藝設(shè)計）說明說編寫內(nèi)容 姓名：鄒棟 學(xué)號： 1001101129 專 業(yè)：化學(xué)工程與工藝 一、概述 浮閥塔的特點 浮閥塔是廿世紀(jì)五十年代初開發(fā)的一種新塔型。 3．塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時間較長，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。 1 南京工業(yè)大學(xué) 《化工原理》 課程設(shè)計 設(shè)計題目 甲醇 水二元體系連續(xù)浮閥精餾塔的工藝設(shè)計 學(xué)生姓名 鄒棟 班級、學(xué)號 化工 1011 班 29 號 指導(dǎo)教師姓名 馮 暉 課程設(shè)計時間 2021 年 12 月 24 日 2021 年 1 月 4 日 課程設(shè)計成績 百分制 權(quán)重 設(shè)計說明書、計算書及設(shè)計圖紙質(zhì)量， 70% 獨立工作能力、綜合能力、設(shè)計過程表現(xiàn)、設(shè)計答辯及回答問題情況，30% 設(shè)計最終成績（五級分制） 指導(dǎo)教師簽字 2 化學(xué)化工學(xué)院 課程名稱 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目 甲醇 水二 元體系連續(xù)浮閥精餾塔的工藝設(shè)計 學(xué)生姓名 鄒棟 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級學(xué)號 1001101129 設(shè)計日期 2021 年 12 月 24 日至 2021 年 1 月 4 日 設(shè)計條件及任務(wù)： 設(shè)計體系： 甲醇 — 水二元體系 設(shè)計條件 : 1．處理量 F：