【正文】 時(shí) = W/(m2?℃) K計(jì)/K選=—，因此該換熱器符合要求。根據(jù)上式計(jì)算塔高H：= 料液泵 泵的計(jì)算及選型為確定泵輸送一定流量所需的揚(yáng)程H，應(yīng)對(duì)輸送系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械能衡算。故該筒體的厚度的設(shè)計(jì)厚度為+C2=3+1=4mm（取碳素鋼腐蝕裕量C2=1mm） 筒體的名義厚度為液壓試驗(yàn)校核時(shí)應(yīng)滿足、當(dāng)4mm時(shí)，MPa Mpa== MPa因此該筒體厚度（材質(zhì)碳素鋼鋼板Q235A）設(shè)計(jì)合理。（1）課程設(shè)計(jì)是對(duì)以往學(xué)過的知識(shí)加以檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是這次精餾塔設(shè)計(jì)更加深入了對(duì)化工生產(chǎn)過程的理解和認(rèn)識(shí)，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書本，并鍛煉了我們的邏輯思維能力，同時(shí)也讓我深深地感受到工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性以及我了解的知識(shí)的狹隘性。（3）設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)了自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書，理論聯(lián)系實(shí)際，解決問題。比如查找的常數(shù)，就找到了兩組不同的數(shù)據(jù)，只能自己將數(shù)據(jù)代入計(jì)算看哪一個(gè)合理，所以很是麻煩。由于個(gè)人知識(shí)水平有限，在老師和同學(xué)的耐心幫助下才得以完成本次設(shè)計(jì)?？偠灾?，設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，增加了我們解決問題的信心。但是，在設(shè)計(jì)中我們也遇到了許多困難：（1）是查找資料。這需要我們查閱大量資料和網(wǎng)上資源，設(shè)計(jì)教會(huì)了我查閱電子資源的能力，如在中國知網(wǎng)上查到的正戊烷與正己烷的氣液平衡數(shù)據(jù)。4. 設(shè)計(jì)總結(jié)整整兩周的化工原理課程設(shè)計(jì)終于告一段落，過程雖然比較辛苦，但對(duì)我自己而言兩周的辛勤勞動(dòng)是收獲頗豐的。 塔底工作壓力（表壓）p==，取設(shè)計(jì)壓力Pc== MPa焊接接頭形式采用雙面對(duì)接接頭局部無損探傷，在t150℃時(shí)=113 Mpa =1600mm 將上述數(shù)據(jù)代入圓筒厚度計(jì)算公式得=+C1=+=（取碳素鋼鋼板負(fù)偏差C2=）在設(shè)計(jì)較低壓力容器中規(guī)定殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度為：碳素鋼和低合金鋼制容器不小于3mm，高合金鋼制容器不小于2mm。注：1．在塔高計(jì)算時(shí)確定的人孔數(shù)不包括塔頂和塔釜所設(shè)的人孔。主要參數(shù)如下：外殼直徑 500 mm 公稱壓力 公稱面積 m 2管子尺寸 Φ25mm2mm 管子數(shù) 164 管長 4500 mm管中心距 32mm 管程數(shù)Np 2 管子排列方式 正三角形管程流通面積 實(shí)際換熱面積S0=164m2= m2采用此換熱面積的換熱器，要求過程的總傳熱系數(shù)為 K0=Q/ (So*)= W/(m2?℃)（四）核算壓力降（1）計(jì)算管程壓降 （結(jié)垢校正系數(shù)，管程數(shù)，殼程數(shù)） 對(duì)的管子有 ，則， = (湍流)由—關(guān)系圖中查得= 故, 管程壓降在允許范圍之內(nèi)。② 按照固定的液氣比，由此查出附圖8查出塔板的氣相負(fù)荷上限 氣相負(fù)荷下限操作彈= 圖7 精餾段塔板負(fù)荷性能圖圖8 提餾段塔板負(fù)荷性能 塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果表表15 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表序號(hào)項(xiàng) 目單 位計(jì)算結(jié)果精餾段提餾段1平均溫度℃2平均壓力Kpa3平均流量流量氣相m3/s4液相m3/s5理論塔板數(shù)塊35實(shí)際塔板數(shù)塊6106塔的有效高度m7塔徑m8板間距m9降液管形式弓形弓形10空塔氣速m/s11 溢流 裝置溢流管形式單溢流單溢流12溢流堰長度m13溢流堰高度m14板上液層高度m15堰上液層高度m16安定區(qū)寬度m17開孔區(qū)到塔壁距離m18開孔區(qū)面積m219閥孔直徑mm393920浮閥或篩孔個(gè)數(shù)18418421閥孔或篩孔氣速m/s22閥孔或篩孔動(dòng)能因數(shù)23開孔率%24孔心距m25排間距m26塔板壓降Pa27液體在降液管中的停留時(shí)間s28降液管底隙高度m29液相負(fù)荷上限m3/s30液相負(fù)荷下限m3/s31氣相負(fù)荷上限m3/s32氣相負(fù)荷下限m3/s33操作彈性3． 塔附件設(shè)計(jì)一．設(shè)計(jì)任務(wù)與條件在該生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，用循環(huán)冷卻水將塔頂蒸汽（，tD =℃）冷卻為液體，冷卻水進(jìn)口溫度設(shè)計(jì)為20℃（根據(jù)新鄉(xiāng)當(dāng)?shù)厮疁兀隹跍囟葹?8℃。以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則 …...………..……….. (3)②提餾段 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于。②提餾段 正戊烷和正己烷可按正常系統(tǒng)取物性系數(shù)K=，由圖六查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)=，將以上數(shù)值代入式，得 又按式計(jì)算泛點(diǎn)率，得計(jì)算出的泛點(diǎn)率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足的要求。塔板開孔率=(在10%14%之間，符合要求) 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算氣相通過浮閥塔板的壓降根據(jù)計(jì)算塔板壓降(1)干板電阻由式先計(jì)算臨界孔速若，則可按式計(jì)算，若，則可按式計(jì)算。（二）浮閥數(shù)目與排列 取閥孔動(dòng)能因數(shù)F0=10，用式求孔速，即（1）精餾段依式求每層塔板上的浮閥數(shù)，即 依式計(jì)算鼓泡區(qū)面積，即浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。I、J為由橫坐標(biāo)K值在圖中查得的縱坐標(biāo)值，為塔截面積（），為降液管面積（），為降液管寬（）。表8 塔板間距和塔徑的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系塔徑D，m塔板間距HT，m≥2. 精餾塔有效高度的計(jì)算精餾段有效高度為Z精=（N精1）HT=（61）=（m）提餾段有效高度為Z提=（N提3）HT=（103）=（m）在進(jìn)料板處及提餾段各開1個(gè)人孔，故精餾塔的有效高度為Z=（Z精+ Z提）+2=++（2）=7（m） 塔板主要工藝尺寸計(jì)算溢流裝置計(jì)算各項(xiàng)計(jì)算如下：（1）塔徑D= m精餾段液體流量 q1=3600= 提鎦段液體流量 q2=3600=表9 液相負(fù)荷與板上液流型式的關(guān)系[5]塔徑/m液體流量（m3/h）U行流型單流型雙流型階梯流型＜7＜45代入公式得= (相對(duì)誤差小于1%,符合要求)。求解結(jié)果為：NT=8（見附圖1），其中精餾段NT=3，提留段NT=5（不包括再沸器），進(jìn)料板位置NF=4。本設(shè)計(jì)進(jìn)料液溫度為45℃，將原料液通過預(yù)熱器加熱至45℃后送入精餾塔內(nèi)。（1） 對(duì)于多數(shù)情況，塔徑小于800mm時(shí)，不宜采用板式塔，宜用填料塔。因塔盤上積有液層，可在其中安放換熱管，進(jìn)行有效的加熱或冷卻。（3） 具有熱敏性的物料須減壓操作，以防過熱引起分解或聚合，故應(yīng)選用壓力降較小的塔型。（6）浮閥塔不宜用于易結(jié)垢、結(jié)焦的介質(zhì)系統(tǒng)，因垢和焦會(huì)妨礙浮閥起落的靈活性。根據(jù)目前國內(nèi)外實(shí)際使用的情況，主要塔型是浮閥塔、篩板塔及泡罩塔。此外，蒸餾用塔的能量耗費(fèi)巨大，也是眾所周知的。為了防止塔壁效應(yīng)，通常在填料層較高的塔中將填料分層裝置，各層間設(shè)置液體再分布器將，液體重新分布后再送入下層填料。塔設(shè)備可以為傳質(zhì)過程創(chuàng)造適宜的外界條件，除了維持一定的壓強(qiáng)、溫度、規(guī)定的氣、液流量等工藝條件外，還可以從結(jié)構(gòu)上保證氣、液有充分的接觸時(shí)間、接觸空間和接觸面積，以達(dá)到相際之間比較理想的傳質(zhì)和傳熱效果。板式塔的結(jié)構(gòu)：板式塔的殼體通常為圓筒形，里面沿塔高裝有若干塊水平的塔板。 塔設(shè)備的用材（1）塔體：鋼材，有色金屬或非金屬耐腐蝕材料，鋼殼襯砌襯、涂非金屬材料。（2）操作彈性比泡罩塔要大。選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：物料性質(zhì)、操作條件、塔設(shè)備的性能，以及塔設(shè)備的制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和維修等。板式塔的傳質(zhì)效率較差。（2） 大的液體負(fù)荷，可選用填料塔，若用板式塔時(shí)，宜選用氣液并流的塔型（如噴射型塔盤）或選用板上液流阻力較小的塔型（如篩板和浮閥）。（3） 大塔以板式塔造價(jià)較廉。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。MVFm=72+86= kg/kmolMLFm=72+86= kg/kmol塔底汽、液混合物平均摩爾質(zhì)量：第8板上液相組成x=，查平衡曲線圖（見附圖2），得y=MVWm=72+86= kg/kmolMLWm=72+86= kg/kmol精餾段汽、液混合物平均摩爾質(zhì)量：MVm=（+）/2= kg/kmolMLm=（+）/2= kg/kmol提餾段汽、液混合物平均摩爾質(zhì)量：MVm,（+）/2= kg/kmolMLm,=（+）/2= kg/kmol平均密度查參考書[4]得如下數(shù)據(jù)：