【正文】 式 1029 常州大學本科生畢業(yè)設計計算說明書 第 9 頁 共 22 頁 umax = C s 塔釜液相粘度 μ LW1 = mPaK CpC4H9OH= kJ/kmol 物料裝置帶出的熱量 ........................................................................ 4 系統(tǒng)熱量衡算 .................................................................................... 4 3. 精餾塔的設計 .............................................................................................. 5 精餾塔的工藝計算 ............................................................................. 5 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 .............................................................. 8 塔板主要工藝尺寸 ........................................................................... 10 篩板的流體力學驗算 ........................................................................11 塔板負荷性能圖 ............................................................................... 12 4. 設備選型 .................................................................................................... 14 罐體選型 ........................................................................................... 14 換熱設備 ........................................................................................... 15 泵的選型 ........................................................................................... 19 5. 管徑計算與選型（摘自 GB816388） ..................................................... 20 物料管道的計算和選型 ................................................................... 20 常州大學本科生畢業(yè)設計計算說明書 第 2 頁 共 22 頁 5 萬噸 /年 正丁醇脫水裝置工藝設計 1. 物料衡算 物料流程簡圖 圖 1 正丁醇脫水工藝 流程簡圖 物料衡算 （ 1）原料液及塔頂、塔底產品的摩爾分率 水的摩爾質量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = (2) 原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量 MF = 74+() 18 = kg/kmol 常州大學本科生畢業(yè)設計計算說明書 第 3 頁 共 22 頁 MD =74+() 18 = kg/kmol MW = 74+() 18 = kg/kmol (3)物料衡算 原料處理量： 5 萬噸 /年，年操作 330 天 F = 24330 10105 34??? = kg/h = = kmol/h 總物料衡算 = D + W 正丁醇 物料衡算 ? = + 得：??? ?? hkmolW hkmolD / / (4)對塔 Ⅰ物料衡算 塔及塔頂、塔底產品的摩爾分率 水的摩爾質量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = 物料衡算： =D+W 正丁醇物料衡算： ? =+ F= D= W=(5) 對塔Ⅱ 及塔頂、塔底產品的摩爾分率 水的摩爾質量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = 256PPM 物料衡算： F=D+W 對正丁醇物料衡算： F XF =D XD +W XW F=D=W= 常州大學本科生畢業(yè)設計計算說明書 第 4 頁 共 22 頁 熱量衡算 原料熱量衡算 查 Aspen 物性數(shù)據(jù)庫 的 t = 40 ℃ 水和 正丁醇 定壓比熱容： Cp 水 = kJ/kmol s 進料板液相粘度 μ LF1 = mPa s 提餾段液相平均粘度 μ L 提 2 = 2 ? = 39。 )( ? ? ?????????? 7 9 00 5 0 0 0 5 2 = wT hHb )1(39。tttttm??????? 4013025130ln )40130()25130(?? ???? ℃? 蒸汽用量 hkgrQq m / 8 42 1 8 23 6 0 01 1 20 ???? ③ 傳熱面積 假設傳熱系數(shù) )/(500 ℃?? mWK 傳熱面積 230 0 0 101 1 239。 mtK QSm ?????? 考慮 15%的裕度面積 39。 mtK QSm ?????? 考慮 15%的裕度面積 39。 )()1(wnlhd ???? ? ? ? 5/2 ?????????? = 將相關的數(shù)據(jù)帶入整理，得： 5/222 sss LLV ??? 圖 2 Ⅰ塔塔板負荷性能圖 4 設備選型 罐體選型 （ 1） 原料罐 原料罐以儲存 5 天的量計 常州大學本科生畢業(yè)設計計算說明書 第 15 頁 共 22 頁 ???? 安全系數(shù)為 則 339。239。 ① 堰長 wl 取 mDl w ???? ② 溢流堰高度 owh 由 owLw hhh ?? ，選用平直堰 《化工原理》下冊 式 1034 ?????????? ? whow lLEh 近似取 1?E ， 則 3/233 360 ???????? ???????owh = 所以選取齒形堰 《化工原理》下冊 1035 5/????????? w nsow l hLh 設齒深 mhn ? 5/23 0 ???????? ?????owh = m 板上液層高度 mmhL 50? mhhh owLw 0 3 1 ????? ③ 弓形降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 ?Dlw ，查《化工原理》下冊 圖 1040 得 。 s Ⅱ塔 塔頂液相粘度 μ LD2 = mPaK Q6 = tCpqm △? =? ? （ ） + ? ? （ ） = kW 系統(tǒng)熱量衡算 Q 加 = Q 移 + Q 損 外界向系統(tǒng)提供的熱量 Q 加 物料離開系統(tǒng)帶走的熱量