【正文】 提餾段 N 提 ＝ 5/=≈12 塊 化工原理課程設(shè)計 10 四、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力計算 塔頂操作壓力 PD＝ 4＋ ＝ kpa 每層塔板壓降 ΔP= 進(jìn)料板壓力 PF=＋ 5= 塔底壓強(qiáng)為 Pw＝ PF＋ 12＝ kpa 精餾段平均壓力 Pm＝（ ＋ ） /2= 操作溫度計算 根據(jù)圖 可得： ， Dx =, Wx =, Fx = 查圖可得： 塔頂溫度 tD= 進(jìn)料板溫度： tf=900C ( ) / 2 ( 80 .1 90 ) / 2 85 .5DFmt t t? ? ? ? ?精 ℃ 平均摩爾質(zhì)量計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計算 由 xD= y1= 查平衡曲線圖 可得 x1= MVDm=＋ = kg/kmol MLDm=＋ =進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計算 由圖解理論板 yF＝ 查平衡曲線圖 可得 xF= MVF=＋ = kg/kmol MLF=＋ = kg/kmol 塔底平均摩爾質(zhì)量計算 精餾段平均摩爾質(zhì)量 MV精＝（ +） /2= kg/kmol ML精＝ (+)/2= 化工原理課程設(shè)計 11 4 平均密度計算 （ 1） 、 氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 精餾段氣體密度 : 1 0 7 . 0 5 8 0 . 5 9 2 . 98 . 3 1 4 ( 8 5 . 0 5 2 7 3 . 1 5 )mm mVV mPMRT? ?? ? ??? 3/mkg （ 2） 、 液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即iiLm a ?? /1 ?? 由苯 氯苯溫 度密 度關(guān) 系表 （如 下）， 可 做 出其 液相 密度 圖 。s， ? ?0. 98 6 0. 32 1 0. 98 6 0. 42 0. 31 72L m pa s? ? ? ? ? ? ? ?頂 ? ?0 .5 6 0 .2 9 1 0 .5 6 0 .3 8 0 .3 2 9 6L m p a s? ? ? ? ? ? ? ?進(jìn) 精餾段平均液相粘度 0 . 3 1 7 2 0 . 3 2 9 6 0 . 3 2 3 42Lm m p a s? ?? ? ?精 五、精餾塔的工藝尺寸計算 塔徑的計算 精餾塔的氣、液相體積流率為 33148 .67 9 /360 0 360 0 6 17 /360 0 360 0 871 .6VmsVmLmsLmVMV m sLML m s???? ? ???? ? ?? 1 / 2 1 / 20 . 0 0 1 7 8 7 1 . 6 0 . 0 2 61 . 1 5 2 . 9h LhVLV ???? ?????? ??????因為塔徑和板間距的關(guān)系如下表 : 表 塔徑和板間距關(guān)系表 化工原理課程設(shè)計 14 塔徑 Dm 板間距 HT 200 300 300 350 350 450 450 600 600 800 ?800 圖 史密斯關(guān)聯(lián)圖 若取 : HT =,hL=(一般 hL0= ) HT－ hL== 查上圖得 :C20= C=C20*(l?/20)=()= VVLCu ? ?? ??m ax = 8 7 1 . 6 2 . 90 . 0 7 7 1 . 3 3 /2 . 9 ms? ? 取安全系數(shù)為 (一般 ),則空塔氣速為 : u==4 1 .2 7 5sVDmu???，在 范圍 ,符合 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)圓整后 D= 化工原理課程設(shè)計 15 2 21 .5 3 8 64T DAm??? 實際空塔氣速為 47 /sTVu m sA?? 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 1 ( 5 1 ) 0. 4 1. 6TZ N H m? ? ? ?精 精＝ （ － ） 提餾段有效高度為 1 ) * 0 .8 5 .2TZ N H m? ? ? ?提 提＝ （ 人 孔 數(shù) 人 孔 數(shù) 在 塔頂和塔底各 開一人孔，其高度為 *2m 故精餾塔的有效高度為 39。 塔徑 mm 800 1200 1400 1600 1800 2021 2200 2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 （ 2） 、 邊緣區(qū)寬度確定 取 mWW ss 39。39。 ? 39。其各項操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，且操作 彈性大，生產(chǎn)能力強(qiáng)，達(dá)到了預(yù)期的目的。更重要的是，該課程設(shè)計需要我們充分發(fā)揮團(tuán)隊合作精神，組員之間必須緊密合作，相互配合，才可能在有限的時間內(nèi)設(shè)計出最優(yōu)的設(shè)計方案。 化工原理課程設(shè)計 32 參考文獻(xiàn) [1] 王明輝 .化工單元過程課程設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 天津大學(xué)化工原理教研室編 .化工原理課程設(shè)計 [M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1994 [3] 劉雪暖，湯景凝 .化工原理課程設(shè)計 [M].營口：石油大學(xué)出版社， 2021 [4] 姚玉英 .化工原理 [M].天津：天津大學(xué)出版社， 1999 [5] 朱思明，湯山甫 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M].上海：華東理工大學(xué)出版社， 1991 [6] 大連理工大學(xué)化工原理教研室 .化工原理課程設(shè)計 [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， 1994 [7] 魏崇光，鄭曉梅 . 化工工程制圖 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1994 [8] 程德林 . 溶劑手冊 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 化工原理課程設(shè)計 33 謝 辭 在 苯 — 氯苯分離過程板式精餾塔設(shè)計 的設(shè)計當(dāng)中，得到了 XX 教授 的大量指導(dǎo)與幫助，在這里表示衷心的感謝，同時在計算及畫圖過程當(dāng)中也得到了 很多 同學(xué)的建議，在 此一并感謝！這些都是我能夠順利完成本設(shè)計的關(guān)鍵因素，再一次表示感謝！在設(shè)計中，由于知識的缺陷，有很多考慮不周的地方，甚至?xí)杏嬎愕腻e誤，由于時間較緊張，在再沸器的和冷凝器的計算和選擇中也只是做了初步選擇。本設(shè)計過程中理論板梯級圖以及精餾塔篩板負(fù)荷性能圖均為電腦繪圖，誤差較小，計算較 為精確。同時，這次課程設(shè)計也讓我們認(rèn)識到了工業(yè)上計算機(jī)的廣泛用途。由上圖 查得 3max /sV m s? 3min /sV m s? 故操作彈性為 maxmin ssVV ? 九、各接管尺寸的確定 進(jìn)料管 進(jìn)料體積流量 331 2 7 . 8 9 8 9 1 3 . 0 5 8 / 0 . 0 0 4 6 /8 7 1 . 6FSFlm FFMV m h m s? ?? ? ? ? 取適宜的輸送速度 /fu m s? ，故 4 4 0 . 0 0 3 6 0 . 0 4 82SFiF fVdmu?? ?? ? ?計 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (GB816387)，規(guī)格： 50 ? ? 實際管內(nèi)流速：24 0 .0 0 4 6 2 .5 4 /0 .0 4 8fu m s? ???? 釜殘液出料管 釜殘液的體積流量： 333 9 . 9 8 1 1 2 . 3 4 . 5 8 / 0 . 0 0 1 2 7 /980WSWL M WWMV m h m s? ?? ? ? ? 取適宜的輸送速度 1/Wu m s? ，則 4 0 . 0 0 1 2 70 . 0 41dm?????iw 計 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (GB816387)，規(guī)格： ?? 化工原理課程設(shè)計 25 實際管內(nèi)流速：24 0 .0 0 1 2 7 1 .0 1 /0 .0 4Wu m s????? 回流液管 回流液體積流量 336 0 . 7 6 8 2 . 9 3 5 . 7 8 / 0 . 0 0 1 6 /8 7 1 . 6L D MSLLmLMV m h m s? ?? ? ? ?精 利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度 /Lu m s? ，那么 4 0 .0 0 1 6 0 .0 6 3 80 .5dm????R 計 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (GB816387)，規(guī)格： 80 4mm? ? 實際管內(nèi)流速：24 0 .0 0 1 5 0 .4 7 /0 .0 6 3 8Wu m s? ???? 塔頂上升蒸汽管 塔頂上升蒸汽的體積流量： 331 4 8 . 6 7 8 2 . 9 3 4 2 5 1 . 4 5 / 1 . 1 8 /2 . 9V D MSVVmVMV m