【正文】 速 ,m/s hd,與液體流經(jīng)降液管壓降相當(dāng)量液柱高度， m DF 進(jìn)料管直徑 , m Dl 回流管直徑 , m DW 釜液出口管直徑 , m DT 塔頂蒸汽管直徑 , m hp 與單板壓降相當(dāng)液層高度， m how 堰上液層高度， m hw 溢流堰長度， m W釜?dú)堃毫髁浚?kmol/h WC 無效區(qū)塊度， m Wd 弓形降液管高度， m ws安定區(qū)寬度， m X液相中易揮發(fā)組分摩爾分率 Y氣相中易揮發(fā)組分摩爾分率 Z塔的有效高度， m vs塔內(nèi)上升蒸汽流量， m3/s A易揮發(fā)組分 B難揮發(fā)組分 L液相 D餾出液 h 小時(shí) i組分序號(hào) m平均 F原料液 min最小 max最大 n塔板序號(hào) α 相對(duì)揮發(fā)度，無因次 β 干篩孔流量系數(shù)的修正系數(shù) ，無因次 σ 液體表面張力， mN/m δ 篩板厚度， mm μ 粘度， ?液體密度校正系數(shù) V?氣相密度 ,kg/m3 φ 開孔率 t時(shí)間 ,s ρ L液 相密度 ,kg/m3 [1]譚天恩，竇梅 .化工原理 下冊(cè) (第三版 ) [M].北京 .化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020. [2]陳敏恒 . 化工原理 下冊(cè) (第三版） [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [3]吳俊，宋孝勇 . 化工原理課程設(shè)計(jì) [M].華東理工大學(xué)出版社， [4]申迎華，郝曉剛 . 化工原理課程設(shè)計(jì) [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [5]張建偉 . 化工單元操作實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì) [M].天津大學(xué)出版社， [6]匡國柱，史啟才 . 化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [7]王國勝 . 化工原理課程設(shè)計(jì) （第三版） [M].大連理工大學(xué)出版社， [8]楊秀琴，徐紹紅 . 化工設(shè)計(jì)概論 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [9]楊基和 蔣培華 . 化工工程設(shè)計(jì)概論 [M].中國石化出版社， [10]任曉光 ,宋永吉 ,李翠清 . 化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 , [11]付家新 ,王為國 ,肖穩(wěn)發(fā) . 化工原理課程設(shè)計(jì) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 , [12]馬江權(quán) ,冷一欣 . 化工原理課程設(shè)計(jì) [M].中國石化出版社 ， 2020 。原來是我們把孔心距取值取得偏小了，因?yàn)槲覀冞@個(gè)塔的生產(chǎn)能力比較大，太小的孔心距會(huì)導(dǎo)致板上液層壓力大于板下氣流產(chǎn)生的壓力就會(huì)導(dǎo)致漏液的產(chǎn)生。 首先，我去圖書館借閱了大量有關(guān)書籍，并從設(shè)計(jì)書上了解熟悉了設(shè)計(jì)的流程和方法。 精餾段： 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)是降液管中清液層高度 ? ?wTd hHυH ?? 依式 dlpd hhhH ??? 0 . 0 9 60 . 0 0 10 . 0 3 5 40 . 0 5 9 4H d ???? 取 ? ，則 ? ? ? ? wT ????? 故 ? ?wTd hHυH ?? 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。對(duì)精餾段各項(xiàng)計(jì)算如下： 1) 溢流堰長 wl ：雙溢流 ? ?~ ? ，取堰長 w ???? 2) 出口堰高 wh ：雙溢流 OWLw hhh ?? ? 7 . 2 12 . 1 3 6 0 00 . 0 1 2 8l L wh ??? 查圖得 1E? 0 . 0 2 22 . 1 3 6 0 00 . 0 1 2 811 0 0 02 . 8 4h 2/3ow ????????? ???? 故 w ??? 3)降液管的寬度 DW 與降液管的面積 fA ： 由 DLw ?,查圖得 ? ? 故 d ??? 22f 0 . 6 2 2 m34π0 . 0 8 8A ???? 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積， 即 HAτ s Tf ?????（符合要求） 4)降液管底隙高度 oh ：取液體通過降液管底隙的流速 ? Lh 0w so ????? ow ????? （符合） 5)受液盤 采用平行受液盤，不設(shè)進(jìn)口堰，深度為 50mm ： 1) 溢流 堰長 wl ：雙溢流 ? ?~ ? ，取堰長 wl 為 =? = 2) 出口堰高 wh ：雙溢流 OWLw hhh ?? ? 1 4 . 2 52 . 1 3 6 0 00 . 0 2 5 3l L wh ??? 0 . 0 2 52 . 1 3 6 0 00 . 0 2 5 311 0 0 02 . 8 4h 2/3ow ????????? ???? 故 w ??? 3)降液管的寬度 DW 與降液管的面積 fA ： 由 ? ,查圖得 ? ? 故 d ??? 22f 1 . 0 2 5 m34π0 . 1 4 5A ???? 計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積， 即 s5s16. 21 253 25L HAτ s Tf ?????（符合 要求） 4) 降液管底隙高度 oh ：取液體通過降液管底隙的流速 ? 3μl Lh 0w so ????? ow ????? （符合） 一）塔板的分塊 因 800mmD ? ，故塔板采用分塊式。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。目前從國內(nèi)外實(shí)際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。它是連續(xù)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，是可以讓混合液體得到較為充分分離的連續(xù)操作。 8 塔板負(fù)荷性能圖 ............................................. 24 漏液線 ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。繪制了生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設(shè)計(jì)條件圖。 對(duì)生產(chǎn)的主要設(shè)備 — 篩板塔進(jìn)行了工藝計(jì)算設(shè)計(jì) ,其中包括： ① 精餾塔的物料衡算； ② 塔板數(shù)的確定； ③ 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算； ④ 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算； ⑤ 精餾塔塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算。 液泛 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是精餾。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813年 )、篩板塔 (1832年 )，其后，特別是在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油、 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如 S型板、浮閥塔板、多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動(dòng)噴射塔板及角鋼塔板等。 設(shè)計(jì)條件如下： 操作壓力 4kPa (塔頂表壓 ) 進(jìn)料熱狀況 泡點(diǎn)進(jìn)料 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯 甲苯 混合物。 表 8 板間距與塔徑關(guān)系 塔徑 DT， m ～ ～ ～ ～ ～ 板間距 HT， mm 200～ 300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 對(duì)精餾段： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 ? 故 LT ???? VLss ?????????????????????????????????? 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ? ；依式 ????????? 20σCC 20 校正物系表面張力為 ， 20 ???????????????????? ρρCuVVLmax ????? 可取安全系數(shù)為 ，則（安全系數(shù) ） 故 ???? 2. 783m0. 847π 5. 154π u4VD s ????? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 2800mm，則空塔氣速 對(duì)提餾段： 初選板間距 ? ，取板上液層高度 ? 故 LT ???? 0 . 0 7 7 73 . 0 97 9 3 . 25 . 2 1 60 . 0 0 2 6ρρVL VLssmm ?????????????????????????????????? 查圖得 ? 依式 20σCC 20 ?????????? 校正物系表面張力為 1 . 0 5 5 m / s3 . 0 93 . 0 97 9 2 . 10 . 0 6 6ρ ρρCuVVLmax ????? 0 . 7 3 9 m / s1 . 0 5 max ???? 9π u4VD s ????? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 3000mm，則空塔氣速 將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據(jù)塔徑的選擇規(guī)定，對(duì)于相差 不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設(shè)計(jì)塔的時(shí)候塔徑取 6 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 因塔徑 D=，可選用雙溢流弓形降液管，采用平行受液盤。 提餾段： 由式 ? ? VLσL0ow / ρρh0 . 1 3 h0 . 0 0 5 64 . 4 Cu ??? ? ? m/. ow ??????? 篩板的穩(wěn)定系數(shù) ow0 ????，故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下會(huì)產(chǎn)生漏液。 通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多知識(shí)， 同時(shí)也對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，學(xué)會(huì)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待每一件事情，從中受益匪淺。在驗(yàn)算漏液時(shí)我發(fā)現(xiàn)得出的驗(yàn)算值小于規(guī)定值，通過討論分析，我們整理出可能幾條導(dǎo)致這一問題原因，在對(duì)這幾個(gè)因素逐一分析后我們把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了最大的“疑犯”篩板孔心距。對(duì)于設(shè)計(jì)中 遇到的問題她給予了我認(rèn)真明確耐心的指導(dǎo)，這極大的鼓勵(lì)了我完成設(shè)計(jì)的決心。此次課程設(shè)計(jì)也給我提供了很大的發(fā)揮空間，積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性獨(dú)立地去通過書籍、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)方案。然后是回流比的確定，應(yīng)用分離工程中的計(jì)算 式出了最小回流比，然后通過分析確定了放大倍數(shù)求出了實(shí)際回流比。 max m3/s 液相最小負(fù)荷 LS 精餾段： 1)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch ：依 ?? ，查《干篩孔的流量系數(shù)》 圖得， ? 由式 0 . 0 2 28 0 8 . 62 . 8 90 . 7 7 28 . 4 40 . 0 5 1ρρCu0 . 0 5 1h2LV200c ??????????????????????????????????? 2)氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?lh ： 68m/ 69 5AA Vu fT sa ????? Vaa ???? 由 oε 與 aF 關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù) o? =，依式 hl=hLε 0= = 3) 克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?σh ： 依式 4 σh30LLσ ??? ???? ? 0 . 0 5 9 40 . 0 0 20 . 0 3 5 40 . 0 2 2h p ???? 則單板壓降： aaLpp 0 . 9 k p4 7 1 . 2 p9 . 8 18 0 8 . 60 . 0 5 9 4gρhΔ P ?????? 提餾段： 1)干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?ch ：依 ?? ，查《干篩孔的流量系數(shù)》