【正文】 精餾過程需要消耗大量的能量，我們采取的降低能耗的具體措施 如下：4選擇經(jīng)濟合理的回流比； 回收精餾裝置的余熱，以用作本裝置和其他裝置的熱源； 對精餾過程進行優(yōu)化控制，減小操作裕度，使其在最佳狀況下操 作，可確保過程能耗為最低。設(shè)計中 所用的板效率數(shù)據(jù)， 一般是從相近的生產(chǎn)裝置或中式裝置中取得經(jīng)驗 數(shù)據(jù)。在精餾設(shè)計中，一般并不進行詳細(xì)的經(jīng)濟衡算，而是根據(jù)經(jīng)驗選 取。 環(huán)境保護 認(rèn)真執(zhí)行環(huán)境保護方針、政策、堅持污染防治設(shè)施與生產(chǎn)裝置同 時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)。 泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離， 嚴(yán)格限制出入。人孔直徑 通常為 450mm，本設(shè)計選擇 DN500mm 人孔，其中人孔處塔板間距為 600mm，人孔數(shù)一共 2 個。分別從圖中 A、B 兩點讀得氣相流量的下限 Vmin 及上限 Vmax，可求得該塔的操作彈性。)/(tst239。 ⑵進料接管尺寸 料液體積流率 Vf(m^3/s)=F/ρ= ,管流速 uf(m/s)=, 進料管直徑,d0(mm)=(4*Vf/)^==φ108*5。甲苯(KJ/Kg)=361。(m)=(Vs/)^=,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整為 , u0(m/s)=*Vs/D/D=. 所以,液泛氣速 甲苯 確定塔板和降液管結(jié)構(gòu)⑴確定降液管結(jié)構(gòu) 塔徑 D(mm) 1200 塔截面積 A d/At lw/D 降液管堰長 降液管截面積的寬度 降液管截面積 At(m^2) (Ad/At)/% lw/D lw(mm) bd(mm) Ad(m^2) 查表 查表 查表 查表 查表 查表 876 290 底隙 hb(mm), 一般取為 30～40mm,而且小于 hw,本設(shè)計取為 30mm, 溢流堰高度 hw(mm), 常壓和加壓時,一般取 50～ 60mm, ⑵降液管的校核 單位堰長的液體流量,(Lh/lw) (m^3/)=, 不大于 100～130,符合要求 堰 上 方 的 液 頭 高 度 how(mm) = **E*[(Lh/lw)^] =, 式中,E 近似取一, how=6mm,符合要求. 底隙流速,ub(m/s) =Ls/lw/hb=,而且不大于 ～ ,符合要求. ⑶塔盤及其布置 由于直徑較大,采取分塊式,查表得分三塊,厚度取位 4mm. 降液區(qū)的面積按 Ad 計算,取為 ^2, 受液區(qū)的面積按 Ad 計算,取為 ^2, 入口安定區(qū)得寬度 bs39。(Kg/s)=V(1q)F=. 所以,提餾段操作線方程 ym+1= L39。 而且浮 閥與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負(fù)荷的變動而自動調(diào)節(jié)， 因而在 較寬的氣體負(fù)荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。選擇的原則是使設(shè)備和操作費用之和最 低塔板工藝計算流體力學(xué)驗算4塔負(fù)荷性能圖。熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至 泡點后送入精餾塔內(nèi)。實際上，蒸餾裝置 包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻 器等設(shè)備。此次設(shè)計是在常壓 下操作。浮閥塔一直 成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備，其多用不銹鋼板或合金 。 由公式: F=D+W F*xf=D*xd+W*xw 代入數(shù)值解方程組得: 塔頂產(chǎn)品(餾出液)流量 D= Kmol/h=。)/92]M39。=F0/(ρv^) =,F0=5, 穩(wěn)定系數(shù),k=u0/u039。*rv39。(℃)=110, 所以傳質(zhì)溫差 tm(℃)=[(tst139。將設(shè)計點（Ls，Vs）標(biāo)繪在圖中，如 P 點所示，由原 點 O 及 P 作操作線 OP。3 本設(shè)計采用直管進料管。 工人進入貯槽或設(shè)備進行清掃或修理前,油必須全部放空,所有 管道均需切斷,設(shè)備應(yīng)用水蒸汽徹底清掃后才允許進入并注意通風(fēng), 檢修人員沒有動火證嚴(yán)禁在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)動火。也可以用不燃性 分散劑制成的乳液刷洗，洗液稀釋后放入廢水系統(tǒng)。 定期檢測個生產(chǎn)崗位苯含量和生產(chǎn)下水中各污染均含量， 嚴(yán)防超標(biāo)現(xiàn) 象的發(fā)生。 塔板的結(jié)構(gòu)主要包括塔板類型板間距堰高及開 孔率等。 隨著進料帶入熱量增加，塔底再熱器供熱必將減少，加熱蒸汽消 耗量降低，但全塔總的耗熱量是一定的。北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，1987 [9]劉兵主編《化工單元操作課程設(shè)計》北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [10]化工單元操作、譚平主編。熱量衡算和節(jié)能 對連續(xù)精餾裝置的熱量衡算， 可以求得冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷 以及冷卻介質(zhì)和加熱介質(zhì)的消耗量， 并為設(shè)計這些換熱設(shè)備提供基本 數(shù)據(jù)。40塔高和塔徑 影響塔板效率的因素有很多， 概括起來有物性性質(zhì)﹑塔板結(jié)構(gòu)及 操作條件三個方面。 廢氣：水凝氣體回收引入列管戶前燃燒，產(chǎn)品貯槽加水噴淋裝置 和氮密封措施，防止揮發(fā)污染大氣環(huán)境。盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制 性空間。 所有金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定在幾個地點上接地， 為防止液體自由下落 而引起靜電荷的產(chǎn)生， 將引入貯槽中所有管道均應(yīng)安裝到接近貯槽的 底部，電動機應(yīng)放在單獨的廠房內(nèi)。 取進口（冷卻水）溫度為 t1=25℃(夏季)；冷卻水出口溫度一般不超 過 40℃，否則易結(jié)垢，取出口溫度 t2=35℃。(m^2)=Qc/K2/tm39。 ⑷塔頂蒸汽管 體積流量 Vd(m^3/s)=V/ρv=,管流速 ud(m/s)=15, 出口管直徑 dd(mm)=(4*Vd/)^==φ377*8. 輔助設(shè)備設(shè)計 ⑴再沸器 因為蒸汽溫度 ts(℃)=130,釜液進口溫度 t139。 苯 (KJ/Kg)*yC6H6+rv39。=hd/ φ=(m), Ht+hw=hd39。= 理論塔板數(shù)的計算 (1)聯(lián)立精餾段和提餾段操作線方程解得 xd= 且前面已算得 xw= (2)用逐板計算法計算理論塔板數(shù) 第一塊板的氣相組成應(yīng)與回流蒸汽的組成一致,所以 y1=xd,然后可以根據(jù)平衡方程可 得 x1,從第二塊板開始應(yīng)用精餾段操作線方程求 yn,用平衡方程求 xn,一直到 xnxd,共需 n1 塊精餾板,第 n 塊板為進料板. 第一板 第二板 第三板 第四板 第五板 第六板 第七板 第八板 第九板 y1=xd y2=+ y3=+ y4=+ y5=+y6=+ y7=+ y8=+ y9=+ x1=y1/[y1+a(1y1)] x2=y2/[y2+a(1y2)]x3=y3/[y3+a(1y3)] x4=y4 /[y4+a(1y