【正文】 由于時(shí)間比較有限，整個(gè)課程設(shè)計(jì)與實(shí)際的工業(yè)設(shè)計(jì)相比還有很多不完善之處，還可能還存在一些問題，懇請(qǐng)老師指正。這30多頁的設(shè)計(jì)，看著有種沉甸甸的感覺，它凝結(jié)了我所有的努力和成果，其中設(shè)計(jì)的糾結(jié)成功的喜悅只有自己知道。查管式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)得，應(yīng)選擇碳鋼管，管長(zhǎng)2m，管數(shù)32根，2管程，公稱直徑273mm。 封頭高度 封頭高度包括曲面高度和直邊高度，H=350+40=390mm。連接OP作出操作線，由圖可知，該塔的霧沫夾帶及液相負(fù)荷下限，即由漏液所控制。 浮閥數(shù)目浮閥數(shù)目氣體通過閥孔時(shí)的速度取動(dòng)能因數(shù)F=10，那么，因此 排列為保證塔板的強(qiáng)度，需留有一定的邊緣區(qū)和安定區(qū)，在邊緣區(qū)內(nèi)不設(shè)置浮閥。 實(shí)際塔板數(shù)計(jì)算由Aspen Plus模擬得出符合生產(chǎn)要求時(shí)，塔徑為1m，理論板數(shù)為25塊，取全塔效率為40%，所以實(shí)際塔板數(shù)為63. 塔徑計(jì)算，理論板數(shù)為25塊，全塔效率為40%，由Aspen 。 萃取劑進(jìn)料位置的影響 萃取劑的進(jìn)料位置也影響精餾分離效果和熱負(fù)荷。在Model Analysis Tools | Sensitivity | S1| Input| Define 頁面，點(diǎn)擊New，出現(xiàn)Create new variable對(duì)話框，輸入變量名F , 點(diǎn)擊OK 。 工藝流程流程：原料從8號(hào)流股加入，經(jīng)換熱器B3預(yù)熱后流入萃取精餾塔B1，萃取劑從1號(hào)流股進(jìn)入萃取精餾塔B1，在塔內(nèi)萃取精餾后，異丙醇從塔頂經(jīng)2號(hào)流股采出，N甲酰嗎啉和水從塔釜經(jīng)3號(hào)流股流入精餾塔B2進(jìn)行分離，水從塔頂經(jīng)4號(hào)流股采出，N甲酰嗎啉從塔釜經(jīng)5號(hào)流股流入換熱器B3對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱，之后從6號(hào)流股流出，進(jìn)入換熱器B4換熱降溫至79℃后流入1號(hào)流股，對(duì)萃取劑進(jìn)行循環(huán)利用。3. Aspen Plus化工流程模擬用Aspen Plus化工流程模擬軟件，根據(jù)萃取精餾分離共沸物的適宜溶劑的要求和文獻(xiàn)報(bào)道，選擇N甲酰嗎啉作為萃取劑，對(duì)異丙醇一水共沸體系的萃取精餾過程進(jìn)行模擬，并系統(tǒng)討論了各操作參數(shù)對(duì)分離效果的影響，得到最優(yōu)工藝參數(shù)。 回流方式本設(shè)計(jì)采用強(qiáng)制回流。 塔板類型精餾塔的塔板類型有三種：泡罩塔板，篩孔塔板，浮閥塔板.浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)： ，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板，生產(chǎn)能力比泡罩塔板大 20%～40%，與篩板塔接近。在工業(yè)精餾設(shè)備中，使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸，以進(jìn)行氣液相際傳質(zhì)，結(jié)果是氣相中的難揮發(fā)組分部分轉(zhuǎn)入液相，液相中的易揮發(fā)組分部分轉(zhuǎn)入氣相，也即同時(shí)實(shí)現(xiàn)了液相的部分汽化和氣相的部分冷凝。因此，采用普通蒸餾方法難以得到高純度的異丙醇。 綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用浮閥塔。因此如果在常壓下操作時(shí)，塔頂蒸汽可以用普通冷卻水進(jìn)行冷卻，一般不采用加壓操作。對(duì)氣、液兩相存在強(qiáng)非理想物系和理想物系都有良好的模擬效果，模擬數(shù)據(jù)具有可指導(dǎo)性。 在N甲酰嗎啉萃取劑作用下，異丙醇一水共沸體系被破壞，塔頂餾出液中異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到較好的分離效果。圖1 原料進(jìn)料位置對(duì)分離效果的影響圖2 原料進(jìn)料位置對(duì)熱負(fù)荷的影響由圖2可見，進(jìn)料位置在1216塊板時(shí)分離效果較好，而再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷(冷凝器的熱負(fù)荷取絕對(duì)值)較低。對(duì)于處理流量1250kg/h近似取E=1，則堰高 弓形降液管寬度和弓形截面積由故 依式驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間故降液管設(shè)計(jì)合理。 霧沫夾帶由Aspen Plus模擬結(jié)果得：Flooding factor 由此計(jì)算得F=60% 滿足要求。 封頭本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，材料選擇Q235，除封頭的拼接焊縫100%無損外，其余均需對(duì)接焊縫局部焊接，則 取腐蝕余量C2=2mm,+2== 由計(jì)算厚度查的，負(fù)偏差C1=,腐蝕余量C2=2mm計(jì)算厚度： 圓整取厚度為6mm所以選用封頭 DN10006 JB/T472994由于裙座內(nèi)徑800mm，故裙座壁厚取12mm，基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：取20+18=38mm取n=36,C2=3取d=30,則地腳螺栓選用M36 塔的總體高度 塔的部的空間高度塔頂高度應(yīng)大于板間距，考慮到安裝除沫器的需要，取除沫器到第一塊塔板的距離為800mm（此處有一人孔）空間高度取1300mm。根據(jù)塔高計(jì)算揚(yáng)程得到各流體輸送泵的規(guī)格如下：型號(hào)轉(zhuǎn)速nr/min流量揚(yáng)程H/m效率%功率/kw必須氣蝕余量（NPSH）/m用途L/s軸功率電機(jī)功率IS5032160290015563萃取精餾原料輸送IS50321602900443萃取精餾塔頂回流IS503212529002247溶劑回收塔進(jìn)料IS50321602900443溶劑回收塔頂回流IS503212529002247溶劑回收預(yù)熱原料 原料預(yù)熱器因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用共沸組成,80℃進(jìn)料，設(shè)原料溫度為40℃，因此需要一臺(tái)原料預(yù)熱器。這是個(gè)艱辛的過程，更是個(gè)豐收的過程。 課程設(shè)計(jì)僅僅是真正工業(yè)生產(chǎn)的一小部分，它令我了解了從理論到實(shí)際需要耗費(fèi)多大的人力物力，未來要學(xué)習(xí)的東西有太多太多，我們需要更多的努力。[8]《化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，華南理工大學(xué)編。很多地方我都不得不重復(fù)的算上好幾遍，而且大量繁瑣的計(jì)算要求我必須克服毛躁的毛病，計(jì)算必須準(zhǔn)確到位才能更快的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 換熱面積S=