【正文】 工藝方便，經(jīng)濟(jì)及安全多方面考慮，本設(shè)計(jì)采用了 浮閥 式塔板對 甲醇 —水溶液進(jìn)行分離提純。 塔底出料管直徑 WD ...................................................................................... 26 塔底上升蒸汽出口管的直徑 39。 七、精餾塔板上的負(fù)荷性能圖 .................................................................................. 18 霧沫夾帶線 ..................................................................................................... 18 液泛線（氣相負(fù)荷上限線） ......................................................................... 19 漏液線（氣 相負(fù)荷下限線） ......................................................................... 19 液相負(fù)荷上限線 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 液體在降液管中停留時間校核 ....................................... 錯誤 !未定義書簽。 進(jìn)料管的直徑 FD ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50%，使塔頂產(chǎn)品 甲醇 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 98%，塔底釜液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾過程。 甲醇 — 水混合液原料經(jīng)預(yù)熱器加熱到泡點(diǎn)溫度后送入精餾塔進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。 s 水 Pa本次設(shè)計(jì)中取 22mm。取閥孔動能因子 FO= ①孔速 提餾段 uo= ,VmF??=()=②浮閥數(shù)： 提餾段 N=24sVdu?? =（ 1/4 ） = =123(個 ) ③有效傳質(zhì)區(qū)： )(2 )(2)a r c s i n180(2222??????????sdaWWDxrxrxrxA ? 15 其中 ?????cWDr 2222 ) r c s i n180 (2 ??????? ?aA ④塔板的布置 取同一橫排的孔心距 t=75mm,排間距 t’ =AaNt =各排閥孔中心線間的距離 t’可取 65mm 按 ， ，以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥孔數(shù) N 實(shí)際 =196 個 按塊重新核算孔速及閥孔動能因子 u0=(? ? 123)= F0=uo(? v)189。 精餾段： ssL HAh Tf ??????? 故降液管設(shè)計(jì)合理 提餾段：因 mWWmAAAAmDD ddffTT ,1 0 1 , 239。 由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個 sL 值，算出 sV （見表 2）。因此，可將上式簡化成 與 的如下關(guān)系式： 其中 ： ?????????????????????????????? 3232025)3600()1()()1()(wwwTVlEdhlchHbnLβρρ??? ?? .50取? 帶入數(shù)據(jù)： 精餾段： ???????????dcba 由 222 3aVs b cLs dLs? ? ? 得 3222 1 2 1 4 81 5 8 1 1 4 3 sss LLV ????? 22 精餾段 ? ?3 /sL m s ? ?3 /sV m s 表 3 液泛線數(shù)據(jù) 帶入數(shù)據(jù)： 提 餾段： ???????????dcba 由 222 3aVs b cLs dLs? ? ? 得 3222 1 2 1 4 81 6 1 9 1 2 8 sss LLV ????? 提 餾段 ? ?3 /sL m s ? ?3 /sV m s 表 4 液泛線數(shù)據(jù) 由以上 15 作出塔板負(fù)荷性能圖 23 圖 8精餾段塔板負(fù)荷性能圖 圖 9 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷性能圖可看出： (1) 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作 點(diǎn)處在適宜操作區(qū)的適中位置。139。2 ???? ?,與 smu ? 相差不大，故設(shè)備可用。439。 ② 校核水壓試驗(yàn)強(qiáng)度： 根據(jù)式： ? ? ,2 Se eiTT DP ??? ?? ??? ? ?? ? ???????? ???????? a1 1 0 0,1 3 1 t0 MPPPCtM P aPP CT ，時， ?? , mmCne ????? ?? 查表得 MPaS 235?? 28 則 ? ? , 4 0 M P aT ?? ????而 MPaS ??? , ST ??? ? 故水壓強(qiáng)度試驗(yàn)足夠。 塔總體高度的設(shè)計(jì) 板式塔的塔高（不包括裙座）由下式?jīng)Q定： 頂封群 HHHHHH Bl ????? +H 人孔 塔頂部空間高度 頂H 是指塔頂?shù)谝粚拥剿敚ú缓忸^）的直線距離，取為1200mm。h22 ???? 設(shè)料液表面至加料空位置為 10m，管長為 20m，有兩個 ?90 彎頭， ?? ， k P aPPPudsPamkgmLedLeDFFFFFFFF)(39。,/)2134(23323????????????????則其中， ??????? 提’精 NHNHH TTi mH ????????? ）（ 選取列管式換熱器，冷 凝水循環(huán)與氣體方向相反，即逆流式。 設(shè)計(jì)氣速選?。篤VLku ? ?? ??? ,系數(shù) ??k smu /8 96 0 96 001 ??? 除沫器直徑： muVD S ????? ? 故選取不銹鋼除沫器，類型：標(biāo)準(zhǔn)型，材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 1Cr18Ni9Ti），絲網(wǎng)尺寸，圓絲 ? 。 22 ????? ?,與 smu 25? 相差不大，故設(shè)備可用。 22 ????? ?,與 smu ? 相差不大，故設(shè)備可用。 RD 當(dāng)塔頂冷凝器安裝在塔頂平臺時，回流液用重力自流入塔內(nèi)，流速 Ru 可取— ,本設(shè)計(jì)用前者，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 smuR ? ） mmmmuLDRsR ????????圓整取 校核 smDVu v s 39。39。 由 3/23 6 0 00 0 2 8 ?????????WsOW l LEh ,取 E=1 精餾段： smLLEhssOW / 3m i n,3/2 ?????????? 提餾段： smLLEhssOW / 3m i n,3/2 ?????????? （氣相負(fù)荷上限線） 為了防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管高度應(yīng)大于管內(nèi)泡沫層高度。 Ab—— 板上液流面積， m2 ； CF—— 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，由圖查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)取 K—— 特性系數(shù)，查下表，取 . 精餾段 和 提餾段 泛點(diǎn)率 一樣。 16 故氣體流經(jīng)一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度 為： hp=+= ∴常板壓降 0 . 7 k P ak P a4 8 6 4 0 0 ??????? pLp ghp ? （滿足工藝要求） 提餾段： ① 塔板壓降 浮閥由部分全開轉(zhuǎn)為全部全開時的臨界速度為 U0,c U0,c=（ ,m） （ 1/） = 2Vc Luh g???? = （ 2 ） = ② 液層阻力 充氣系數(shù) o? =,有 : h1’=o? h1== ③ 液體表面張力所造成阻力 , 此項(xiàng)可以忽略不計(jì)。浮閥塔篩孔直徑取 d=39mm,閥孔按等腰三角形排列。各項(xiàng)計(jì)算如下： (1) 堰長 Wl 精餾段 , mDlW ???? 提餾段 因 ,39。 += 圖解法求理論塔板層數(shù) 理論塔板數(shù) 圖解得 NT=9 層 ，其中精餾段理論板數(shù)為 5 層，提餾段理論板數(shù)為 3 層 ,第 6 層為加料板。塔釜采用直接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。精餾段實(shí)際板數(shù)為 12 塊，提餾段實(shí)際板數(shù)為 7 塊，實(shí)際加料板位置在第 13 塊板。 十一、精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總一覽表 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 熱量衡算 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目： 甲醇 ― 水 精餾分離板式塔設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)： 生產(chǎn)能力（進(jìn)料量） 40000 噸／年 操作周期 330 天／年 進(jìn)料組成 甲醇 50％，水 50% （質(zhì)量分率，下同） 塔頂產(chǎn)品組成 ≥98％ 塔底產(chǎn)品組成 ≤1% 2. 操作條件 操作壓力 常壓 進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn) 單板 壓降： ≯ kPa 3. 設(shè)備型式 浮閥 式精餾塔 4. 廠 址 信陽地區(qū) 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說明 工藝計(jì)算 主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) （ 1）塔徑及 精、提 餾段塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （ 2）塔板的流體力學(xué)校核 （ 3）塔板的負(fù)荷性能圖 （ 4）總塔高、總壓降及接管尺寸的確定 塔設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算及輔助設(shè)備選型與計(jì)算 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 工藝流程圖及精餾塔裝配圖 設(shè)計(jì)評述 參考資料 目 錄 第一部 分 設(shè)計(jì)概述 一、前言 ........................................................................................................................ 1 二、緒論 ........................................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .......................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)條件 ....................................