【正文】 結(jié)論 .......................................................................................................................... 25 主要數(shù)據(jù)結(jié)果總匯 ..................................................................................................... 25 結(jié) 束 語(yǔ) ........................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。按照逐板法計(jì)算理論塔板數(shù)為 12 塊，其中精餾段塔板數(shù)為 5 塊，提餾段塔板數(shù)為 7塊。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。 熱量衡算 塔的附屬設(shè)備及主要附件的選型 繪制工藝流程圖和工藝條件圖 精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì) 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 2 1原料罐， 2進(jìn)料罐， 3苯、甲苯精餾塔， 4塔頂全凝器， 5再沸器 設(shè)計(jì)思路 本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)苯 — 甲苯精餾塔，塔型為浮閥式板塔，進(jìn)料為兩組份進(jìn)料，且苯與甲苯的揮發(fā)度有明顯差別，可用一個(gè)塔進(jìn)行精餾分離。 全塔效率、實(shí)際板數(shù)及實(shí)際加料位置 板效率用奧康奈爾公式 2 4 )( ??? LTE ? 計(jì)算 塔頂與塔釜平均溫度為 Cttt WDm ?????? 0 )( t= C? 時(shí) ， 由 《 化 學(xué) 化 工 物 性 數(shù) 據(jù) 手 冊(cè) 》 查 得吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 6 sm P asm P a BA ???? , ?? 則sm P a XXLD DDLD ?? ???????? )()1(? ?sm P a gXXLW WWLW ?? ???????? )()1(? ?sm P aLWLDL ?????? 2 2 )( ??? 故 5 3 )2 6 ( ??? ?TE 即全塔效率 ?TE 則精餾段實(shí)際板數(shù) 塊精 105 3 8..0/5 ??N 提餾段實(shí)際板數(shù) 塊提 135 3 )111( ???N 故實(shí)際板數(shù)為 塊提精實(shí) 231310 ????? NNN ，實(shí)際加料位置為第 11塊塔板。按泛點(diǎn)率 80%計(jì)算： 精餾段 ?? ????? SS LV 整理得： SS LV ?? 由上式可知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)取兩個(gè) SS VL 值，可算出 ： 表 31物沫夾帶曲線表 1 )/3 smLS（ 0 )/( 3 smVS 提餾段 ????????? SS LV 整理得： ???? SS LV 在操作范圍內(nèi)取兩個(gè) ?? SS VL 值，可算出 : 表 32物沫夾帶曲線表 2 )/3 smLS（? 0 )/( 3 smVS? 液泛線 dLCdlPWT hhhhhhhhhH ????????? ?? 1)( 由此確定液泛線，忽略式中 ?h NdVuLEhhlLguhHSSWWSLVWT2003/2020204])3 6 0 0(1 0 0 0)[1()(1 5 2)(?????????????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 16 精餾段 ])(1000 )[() 39。 (3) 按照固定的 液 氣 比由 塔 板負(fù) 荷 性 能圖 查 出踏 板 的氣 相 負(fù) 荷上 限（ max)SV =（ ） 3m /s，氣相負(fù)荷下限 min)( SV =（ ） 3m /s ，所 以 精 餾 段 操 作 彈 性 為 )( m a x ??SSVV， 提 餾 段 操 作 彈 性 為 )( m a x ????SSVV 熱量衡算 熱量衡算示意圖 熱量衡算 加熱介質(zhì)的選擇 選擇飽和水蒸氣，溫度 ? ，工程大氣壓為 300KPa 原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)越小，但水蒸氣不宜太高。手孔的設(shè)置應(yīng)便于人的手臂可以伸入塔內(nèi)，一般每隔 4— 5m才設(shè)一個(gè)手孔，本塔中共 34塊板，須設(shè) 5個(gè)手孔，每個(gè)孔直徑為 100mm。 CtLD ?? ，查化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)得 33 / 0 8,/ 1 3 mkgmkg ?? 甲苯苯 ?? 則 33 / 1 0 90 3 1 39 6 mkgXX LDDDLD ??????????? ? ???? 甲苯苯 ）（ mW FdLDFF ??? ????? ?? 式中 F? —— 進(jìn)料液質(zhì)量流量， kg/s L? —— 進(jìn)料條件下的液體密度， 3/mkg ，圓整后 mmdF 69? 表 所選進(jìn)料管參數(shù)表 [8] 內(nèi)管 22 sd? 外管 21 sd? 半徑 R 1H 2H 內(nèi)管重/(kg/m) 318? 476? 75 120 150 注：摘自《浮閥塔》 P197 表 53 泵的選型 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，這里選擇原料罐內(nèi)的液面與進(jìn)料口處的管截面建立機(jī)械能衡算式： 公稱直徑/mm 管程數(shù) 管數(shù) 管長(zhǎng) /mm 換熱面積/ 2m 公稱壓力/MPa 159 1 13 2020 25 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 24 ? ?? ?????????32122fff hhhgugPZH ? 式中： Z—— 兩截面處位頭差 ?P?—— 兩截面處?kù)o壓頭差 gu22?—— 兩截面處動(dòng)壓頭差 ?1fh —— 直管阻力 ?2fh —— 管件、閥門局部阻力 ?3fh —— 流體流經(jīng)設(shè)備的阻力 對(duì)進(jìn)料管 Fu 可取 取 smuF /2? ， 3/ mkgLD ?? smDVusmVSFS/ 4/ 3 4 0 0 0 0 02233????????? ??進(jìn)管流速 提升壓頭 mgu F 0 0 ????? 設(shè)料液表面至加料空位置為 10m，管長(zhǎng)為 20m，有兩個(gè) ?90 彎頭， ?? ， k P aPPPudsPasm P amkgmLedLeDFFFFFFLDFF) 9 6 6 3 2( 9 6 6 3 2Re/,35/4333???????????????????????????????????????為湍流料液 在原料液內(nèi)的液面與進(jìn)料口建立機(jī)械能衡算： 7 1 329 7 ) 2 (2)(3222????????????????????????????FFFFFFHgPguZHemgudLeLH??? 表 83泵的參數(shù)表 [7] 流量 / 3/mh 揚(yáng)程 /H/m 轉(zhuǎn)數(shù) /r/min 葉輪直徑 /mm 允許吸上真空度 /m 效率 /% 3400 125 53 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 25 設(shè)備型號(hào)： ABA 7211 ?? 貯罐的計(jì)算 以回流罐為例，回流罐通過(guò)的物流量 skgsk m o lDRL h /8 3 3 )()1( 3 ?????????? ?設(shè)凝液在回流罐中停留的時(shí)間為 10min，罐的填充系數(shù) ? 為 ，則該罐的容積 V 計(jì)算如下 ?????? ??? 故回流罐容積可取 V= 3m 結(jié)論 結(jié)論 我們的課程設(shè)計(jì)任務(wù)：苯 甲苯浮閥式連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)在歷時(shí)進(jìn) 5個(gè)星期后，終于完成了。 設(shè)計(jì)過(guò)程中還培養(yǎng)了我的自學(xué)能 力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。 10 說(shuō)明書質(zhì)量 30% 說(shuō)明書格式 符合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的基本要求，用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范等。 20 制圖質(zhì)量 30% 制圖圖形 圖紙的布局、線形、字體、箭頭、整潔等。 在此次化工原理設(shè)計(jì)過(guò)程中，我的收獲很大 ,感觸也很深，特別是當(dāng)遇到難題感到束手無(wú)策時(shí)就想放棄，但我知道那只是暫時(shí)的。 根據(jù) 4 個(gè)多星期的數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得出了一些主要的基本數(shù)據(jù)，由所選參數(shù)在進(jìn)行校核可知： 冷卻水消耗量 Wc= ? Kg/h ，塔頂餾出液帶出熱量DQ =，塔底餾出液帶出熱量 WQ =，加熱蒸汽消耗量 Wh = 。 塔的底部空間高度 塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時(shí)間取 10min。 熱量衡算 （ 1）冷凝器的熱負(fù)荷 蒸發(fā)潛化熱的計(jì)算： 蒸發(fā)潛化熱與溫度的關(guān)系： 1212 )11(rrVV TTHH ????? 式中 VH? —— 蒸發(fā)潛熱 rT —— 對(duì)比溫度 表 沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛熱列表 [6] 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 19 物質(zhì) 沸點(diǎn) /C? 蒸發(fā)潛熱1/ ??? kgkJHV kTC/ 苯 甲苯 363 由表 使用內(nèi)插法，計(jì)算出 LDVDtt , CttCttLDLDVDVD???????????????? 0 0 0 0 0 0 kgkJHTTTTTTkgkJHTTTTTTCtVCrCrVCrCrVD/ 8 1)6 4 6 0 (3 6 36 4 9 1 1 7 36 0 9 1 7 3/ 9 26 2 6 3 9 36 2 6 2 7 36 3 6 2 7 3,21121122???????????????????????????????甲苯苯蒸發(fā)潛化熱同理，甲苯：）（蒸發(fā)潛熱苯：時(shí) 由上知 ?? rT ,故由 Pitzer 偏心因子法 )1()1( rrCV TTRTH ????? ? 式中 ? —— 偏心因子 rT —— 對(duì)比 溫度 故：kgkJHXHXII VDVDLDVD / 6 8 19 6 9 29 6 )1 ???????????? ）（（ 甲苯苯式中 VDI —— 塔頂上升蒸汽的焓 LDI —— 塔頂溜出液的焓 又 )()1( LDVDC IIDRQ ???? 式中 D? —— 塔頂液體質(zhì)量分?jǐn)?shù) R= skJQ DMD C D / 4 6 56 6 )( 6 6 ????? ????? (2） 冷卻水消耗量 )( 12 ttC QW PC CC ?? 式中 CW —— 冷卻水消耗量 ， kg/s 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 20 PCC —— 冷卻介質(zhì)在平均溫度下的比熱容， kJ/(kg C?? ) 21,tt —— 冷卻戒指在冷凝器進(jìn)出口的溫度， C? 故 Cttt ?????? 302 35252 21 此溫度下冷卻水的比熱容 )/( CkgkJC PC ??? ，所以： skgttC QW PC CC /)2535( )( 12 ????? （ 3）加熱器