【正文】 截面2—2 取第一振型脈動(dòng)系數(shù) 則衰減指數(shù) T1=塔的總高度 H=12000 全塔操作質(zhì)量 重力加速度g= 地震影響系數(shù)由表82查得（設(shè)防烈度8級(jí)） 計(jì)算截面距地面高度h:00截面：h=011截面：h=500mm22截面：h=1000mm等直徑、等厚度塔，按下列方法計(jì)算地震彎矩：地震彎矩計(jì)算： 截面00 截面11= 截面22 = 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力 其中，)操作質(zhì)量引起的軸向應(yīng)力截面00令裙座厚度。其中，A=查圖58得（Q135AR,110℃）B=110MPa,K= 截面00塔體00截面上的最大組合軸向壓應(yīng)力滿足要求。 基礎(chǔ)環(huán)的厚度。物性性質(zhì)主要是指黏度﹑密度﹑表面張力﹑擴(kuò)散系數(shù)及相對(duì)揮發(fā)度等。對(duì)連續(xù)精餾裝置的熱量衡算，可以求得冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷以及冷卻介質(zhì)和加熱介質(zhì)的消耗量，并為設(shè)計(jì)這些換熱設(shè)備提供基本數(shù)據(jù)。在此我首先要感謝給予我很多幫助的指導(dǎo)教師。在這個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了很多知識(shí)如origin作圖、查閱文獻(xiàn)資料、word排版、CAD制圖等，這對(duì)我們的以后的發(fā)展更為有益，比如為即將面臨的畢業(yè)論文、考研或畢業(yè)后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱了很多次設(shè)計(jì)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)。因此我們采用熱進(jìn)料。設(shè)計(jì)中所用的板效率數(shù)據(jù)，一般是從相近的生產(chǎn)裝置或中式裝置中取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在精餾設(shè)計(jì)中，一般并不進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)衡算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。 組大組合軸向壓應(yīng)力校核滿足要求。截面11其中，；為手孔截面的抗彎截面系數(shù)， 。塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量 （由表81查得浮閥塔盤質(zhì)量為75kg/m2）保溫層質(zhì)量平臺(tái)、扶梯質(zhì)量說(shuō)明：由表81差得，平臺(tái)質(zhì)量；籠式扶梯質(zhì)量；籠式扶梯總高；平臺(tái)數(shù)量n=2。=22層浮閥塔盤，每塊塔盤上存留介質(zhì)高度為 介質(zhì)密度為，平臺(tái)寬度B=400mm,高度為 1000mm,保溫材料密度。對(duì)于處理不需要經(jīng)常清洗的物料，可隔8～10塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔；對(duì)于易結(jié)垢、結(jié)焦的物系需經(jīng)常清洗，則每隔4～6塊塔板開(kāi)一個(gè)人孔。由公式得，并取E=1則:據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線（圖3c） 液相負(fù)荷上限線以θ=4s作為液相在降液管中停留時(shí)間的下限，由公式得s故: 據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線（圖3d）令由；；；聯(lián)立得：忽略hσ，將how與hS，hd與LS，hC與VS的關(guān)系代入上式，并整理得 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得： 故，或 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)Ls值，依上式計(jì)算出Vs值，計(jì)算結(jié)果列于表7表7　液泛線數(shù)據(jù)Ls，m3/sVs，m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線（圖3e）根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖3所示。設(shè)垂直于液流方向的閥孔中心間距為t，與此相應(yīng)的每排浮閥中心線之間距離，由公式求得： 取t=12(毫米)。安定區(qū)寬度：規(guī)定 m時(shí)， mm； m時(shí)，mm本設(shè)計(jì)?。? mm，mm。s 加料板：精餾段： 液體的平均密度ρ ①塔頂： ②進(jìn)料板： 所以精餾段液相平均密度：氣相密度： 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 精餾段的氣、液相體積流率為由式中的C公式計(jì)算，其中C20由化工原理課程設(shè)計(jì)教材的負(fù)荷系數(shù)圖查取，圖的橫坐標(biāo)為取板間距HT=，板上液層高度hL=，則HThL==查負(fù)荷系數(shù)圖得C20=，則空塔氣速為 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為：D=塔塔截面積為： AT=π/4D2= 實(shí)際空塔氣速為: 精餾段有效高度：Z精=（N精1）HT=（121）=提餾段有效高度：Z提=（N提1）HT=（101）=在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔,，故精餾塔的有效高度為：Z=Z精+Z提+=++= 塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 因塔徑D=，可選用單溢流弓形降液管、凹形受液盤。 塔的精餾段操作工藝條件及計(jì)算 塔頂壓強(qiáng)： 進(jìn)料板： 塔底壓強(qiáng)：平均壓強(qiáng)： 依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法，計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、 甲苯的飽和蒸汽壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：塔頂溫度: tD=℃ 進(jìn)料板溫度: tF=℃。依據(jù) ， 將所得計(jì)算結(jié)果如列表2：表2苯（x）甲苯（y）的相平衡數(shù)據(jù)溫度，（℃）84889296100104108（kpa） 苯甲苯兩相摩爾分率X0Y0本方案中，塔內(nèi)壓力接近常壓（實(shí)際上略高于常壓），因操作壓力偏離常壓很小，所以其對(duì)x~y平衡關(guān)系的影響完全可以忽略。第三章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說(shuō)明本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯甲苯混合物。我們應(yīng)用的是浮閥塔板，因?yàn)樗窃谂菡炙搴秃Y孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點(diǎn)。 精餾操作的特點(diǎn) 從上述對(duì)精餾過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹可知，常見(jiàn)的精餾塔的兩端分別為汽化成分的冷凝和液體的沸騰的傳熱過(guò)程，精餾塔也就是一種換熱器。精餾過(guò)程中采用連續(xù)精餾流程，原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔頂上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價(jià)等方面都比較優(yōu)越。精餾可視為由多次蒸餾演變而來(lái)的。 精餾的分類按操作方式可分為:間歇式和連續(xù)式，工業(yè)上大多數(shù)精餾過(guò)程都是采用連續(xù)穩(wěn)定的操作過(guò)程。 3)節(jié)約能源 精餾汽化的溶劑量較大，需要消耗較大的加熱蒸汽。s)；m—— 相平衡系數(shù),無(wú)因次；n— —篩孔數(shù)目；NT——理論板層數(shù)；P—— 操作壓力,Pa；△P—壓力降,Pa；△PP氣體通過(guò)每層篩板的降壓,Pa；t——篩孔的中心距,m；u——空塔氣速,m/s；uF— 泛點(diǎn)氣速,m/s；u0—?dú)怏w通過(guò)篩孔的速度,m/s；u0, min—漏液點(diǎn)氣速,m/s；u′0—液體通過(guò)降液管底隙的速度,m/s；Vh——?dú)怏w體積流量,m3/h；Vs——?dú)怏w體積流量,m3/s；wL——液體質(zhì)量流量,kg/s；wV—?dú)怏w質(zhì)量流量,kg/s；Wc——邊緣無(wú)效區(qū)寬度,m；Wd——弓形降液管寬度,m；Ws——泡沫區(qū)寬度,m；x— 液相摩爾分?jǐn)?shù)；X——液相摩爾比；y——?dú)庀嗄柗謹(jǐn)?shù)；Y——?dú)庀嗄柗直龋籞——板式塔的有效高度,m；填料層高度,m。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。(1)精餾段利用平衡方程和精餾段操作線方程計(jì)算精餾段的塔板數(shù)： x2=(用平衡關(guān)系) y3=(用物料衡算，即操作線) x3=(用平衡關(guān)系) y4=(用操作線)； x4=(用平衡關(guān)系) y5= (用操作線)； x5=(用平衡關(guān)系) y6= (用操作線)； x6=(用平衡關(guān)系) y7=(用操作線)； x7=(用平衡關(guān)系) 所以進(jìn)料位置在第7塊板(2)提餾段 利用相平衡方程和提留段操作線方程計(jì)算提留段塔板數(shù)： y9=；x9= y10=；x10= y11=；x11= y12=；x12= y13=；x13= y14=；x14= 因此，理論板數(shù)為(141)=13層，進(jìn)料位置為第7層板。s ，μB=故選用凹型受液盤，深度 （1）塔板的分塊因D≥800mm故塔板采用分塊式。（1） 精餾段： （2）提餾段：上下兩段相應(yīng)的閥孔動(dòng)能因數(shù)為： 均屬正常操作范圍。 漏液對(duì)篩板塔斯社，漏液點(diǎn)的氣μ0,m速可由式525計(jì)算：即 實(shí)際孔速 u0=＞u0,m 篩板的穩(wěn)定性系數(shù): 即不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液漏。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，通常取HD為（～）HT。圖4 板式塔總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖5 冷凝器的型式 已知實(shí)際板數(shù)N=22，板間距HT=，無(wú)需經(jīng)常清洗，可每隔8塊板取一個(gè)人孔，則人孔數(shù)為S=22/ 81= ,取2個(gè)，開(kāi)孔處兩板間距增加到HT‘=，進(jìn)料板間距增加到HT‘, ,可以取塔高H=12m 裙座的選型 為了制作的方便，裙座選用圓筒形裙座。圓筒厚度為： 封頭厚度為： 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，所以K=1,因?yàn)殇摪遄钚『穸炔坏眯∮?，所以取圓筒和封頭的厚度為4mm加上厚度的負(fù)偏差。截面11其中，；為手孔截面的截面積查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的截面22 其中，；A=。其中，B=110MPa。C=2mm假設(shè)螺栓直徑為M24，由表811查得,當(dāng)，由表810查得：