【正文】 h 12( ) ( ) 50 .5()ln()DDmDDt t t tttttt? ? ?????℃ 取 K=550Kcal/（ .℃） =2302KJ/( .℃ ) CQ KA? △ mt ? 9 0 .3 42 3 0 2 5 0 .5CmQAmKt? ? ??? 操作彈性為 ， 39。 塔的頂部空間高度 塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂空間高度 DH 1200mm? 。由圖查得 Vs,max= ,min= m3/s 故操作彈性為 Vs,max/ Vs,min= Ls m3/s Vs m3/s 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 28 提留段負荷性能圖 LsVs漏液線液沫夾帶線液相負荷下線液相負荷上線液泛線系列6線性 (系列6 ) 精餾段符合性能圖 LsVs漏液線液沫夾帶線液相負荷下線液相負荷上線液泛線系列6線性 (系列6 )線性 (系列6 ) 第五節(jié) 板式塔的結(jié)構(gòu) 塔的總體結(jié)構(gòu) （ 1） .塔頂蒸汽出料管 操作壓力為常壓，蒸汽速度可取 m/s20~12W v ? ， 本設(shè)計取 15m/s。 2 9 . 1 8 5 s0 . 0 0 3 8 8fTsmAH sL? ?? ? ? ?， 提餾段 0 .2 8 3 0 .439。t=℃ tD=℃ ? ?51 4 .1 8 7 1 0kcal J??【 1】 查液體比熱容共線圖可得 PAC = /( )kJ kg k? = / ( )kJ kmol k? PBC = /( )kJ kg k? = / ( )kJ kmol k? ( 1 ) 1 5 3 .1 0 .9 8 1 8 1 .8 ( 1 0 .9 8 ) 1 5 3 .7 k J/( k m o l k )D P A D P B DCP C x C x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tW =℃時：查液體比熱容共線圖 PAC = / ( )kJ kmol k? =() 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 18 PBC =()=() W ? ? ?C P = C x + C ( 1 x ) = 1 6 3 . 3 0 . 0 2 + 1 9 4 . 5 ( 1 0 . 0 2 ) = 1 9 3 . 8 8 k J / ( k m o l k )W P B WPA 當 ? ℃時，查表可得 Ar =? ? ? )1( DBDA xrxrr ??? = ( 1 ) /K J K g? ? ? ? ? 塔頂 ( 1 ) 7 8 .1 1 0 .9 8 9 2 .1 4 ( 1 0 .9 8 ) 7 8 .4 / k m o lD A D B DM M x M x k g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1. 0 0C 時塔頂氣體上升的焓 QV 塔頂以 0176。 即： 0lg ptC?? ? ? ? 00ABpp?? 因為甲苯的正常沸點為 ℃，苯的沸點為 ℃。設(shè)計中采用氣液混合物進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至溫度后送入精餾塔內(nèi)。在化工設(shè)計中有很多加料狀態(tài)，這次設(shè)計中采用氣液混合物進料。根據(jù)給定任務(wù)，對精餾裝置的流程、操作條件、主要設(shè)備型式及其材質(zhì)的選取等進行論述。 （ 2）操作彈性較小 (約 2～ 3)。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 7 第一節(jié) 概述 精餾操作對塔設(shè)備的要求 精餾所進行的是氣 (汽 )、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣 (汽 )、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣 (汽 )、液兩相得到充分的接觸，以達到較高的傳質(zhì)效率。有 些特殊的物系，還可以采用恒沸精餾或萃取精餾等特殊方法進行分離。 本設(shè)計說明書的主要內(nèi)容包括：物料衡算、熱量衡算、主體設(shè)備設(shè)計、主體設(shè)備選型和泵的設(shè)計等。 分組情況： 按照苯質(zhì)量分率和年處理量不同分組如下， 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 3 目 錄 緒論 .............................................................6 第一節(jié) 概述 ……………………………………………………………………… 7 精餾操作對塔設(shè)備的要求 ................................................7 板式塔類型 ............................................................7 篩板塔 ................................................................7 浮閥塔 ..........................................................7 精餾塔的設(shè)計步驟 ......................................................7 第二節(jié) 設(shè)計方案的確定 ........................................... 8 操作條件的確定 ........................................................8 操作壓力 ........................................................8 進料狀態(tài) ........................................................8 加熱方式 ........................................................8 冷卻劑與出口溫度 ................................................8 熱能的利用 ......................................................8 確定設(shè)計方案的原則 ....................................................8 第三節(jié) 板式精餾塔的工藝計算 ..................................... 9 物料衡算與操作線方程 .................................................9 常規(guī)塔 ........................................................10 直接蒸汽加熱 ..................................................17 第四節(jié) 板式塔主要尺寸的設(shè)計計算 ..................................20 塔的有效高度和板間距的初選 ..........................................20 塔的有效高度 ..................................................20 板間距的初選 ..................................................20 塔徑 ................................................................22 初步計算塔徑 ..........................................................22 塔徑的圓整 ....................................................23 塔徑的核算 ....................................................24 第五節(jié) 板式塔的結(jié)構(gòu) .............................................28 塔的總體結(jié)構(gòu) ....................................................... 28 塔體總高度 ..........................................................30 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 4 塔頂空間 HD............................................................31 人孔數(shù)目 .....................................................31 塔底空間 HB.....................................................31 塔板結(jié)構(gòu) .............................................................31 整塊式塔板結(jié)構(gòu) ................................................31 第 六節(jié) 精餾裝置的附屬設(shè)備 .......................................391 回流冷凝器 ..........................................................31 管殼式換熱器的設(shè)計與選型 ............................................33 流體流動阻力（壓強降）的計算 ...................................33 再沸器 ..............................................................35 離心泵的選擇 ........................................................36結(jié)論 .......................................................................39 主要符號說明 ..............................................................41 結(jié)束語 .....................................................................43 參考文獻 ..................................................................44 附錄 .......................................................................45 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 5 摘 要 本次設(shè)計 ,主要以苯和甲苯為實驗物系，在給定的操作條件下對板式精餾塔進行物料和熱量衡算。精餾段實際板數(shù)為 13，提餾段實際板數(shù) 16。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 6 緒論 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。 精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔等。 （ 3）塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 （ 5）使用周期長。 ⑸抄寫說明書。冷凝后回流液和產(chǎn)品溫度不高，無需再次冷凝，且本次分離苯和甲苯，制造設(shè)備較為簡單，為節(jié)省資金，選全凝器。 選擇的原則是使設(shè)備和操作費用之和最低。 5. 溫度的計算 (1).由苯 甲苯的氣液平衡關(guān)系表 【 2】 可知：（ ） 溫度 t/℃ 苯的摩爾分數(shù) 溫度 t/℃ 苯的摩爾分數(shù) 液相 x/％ 氣相 y/％ 液相 x/％ 氣相 y/％