【正文】 1－9）氣相平均摩爾質(zhì)量MV1=+()=（1－10）由表2數(shù)據(jù) 得ρ甲= kg/ m3同理 得ρ水= kg/ m3 （1－10） aA=［+(1x1)］= （1－11） aB=1 aA= 得ρL1== kg/ m3 t2=℃ 液相組成x2： 得x2=% 氣相組成y2： 得y2=%則液相平均摩爾質(zhì)量ML2=+()=（1－12）則氣相平均摩爾質(zhì)量MV2=+()=（1－13）由表2數(shù)據(jù) 得ρ甲，= kg/m3同理 得ρ水，= kg/m3 aA=［+(1x2)］= aB=1 aA= = kg/ m3 (4)粘度表3 不同溫度甲醇—水的粘度【2】溫度℃406080100利用內(nèi)差法求得精餾段與提餾段平均溫度下甲醇與水的粘度t1=℃ 得μ甲= 得μ水=則精餾段粘度 μ1=μ甲x1+μ水(1 x1)= （1－14）t2=℃ 得μ甲，= 得μ水，= 則提餾段粘度 μ2=μ甲’x2+μ水’(1 x2)= （1－15）(5)表面張力表4 不同溫度甲醇—水的表面張力【2】溫度℃708090100 二元有機(jī)物—水溶液表面張力可用下列各式計算: （1－16）【1】 注： （1－17） （1－18） （1－19） （1－20） （1－21） （1－22） A=B+Q （1－23） （1－24） （1－25）式中下角標(biāo)，w,o,s分別代表水，有機(jī)物及表面部分，xw,xo指主體部分的摩爾分?jǐn)?shù)，vw,vo指主體部分的摩爾體積，σw, σo分別為純水，有機(jī)物的表面張力，q值決定于有機(jī)物的型式及分子大小。塔頂出來的氣體溫度不高，冷凝后的回流液和產(chǎn)品無需進(jìn)一步冷卻，選用全凝器符合要求。本設(shè)計采用浮閥塔板。三 設(shè)計內(nèi)容 1 設(shè)計方案的確定和流程說明 2 精餾塔的工藝設(shè)計 3 精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 精餾塔的強(qiáng)度設(shè)計 5 其他主要設(shè)備的選型四 設(shè)計要求 1 設(shè)計說明書一份； 2 設(shè)計圖紙： a 工藝流程圖一張(采用AutoCAD繪制)； b 主要設(shè)備總裝配圖一張(A1)。本設(shè)計的目的是分離甲醇—水混合液，且處理量較大，故選用板式塔。對于冷液進(jìn)料，當(dāng)進(jìn)料組成一定時，流量也一定，但受環(huán)境影響較大；而采用泡點進(jìn)料，不僅較為方便，而且不受環(huán)境溫度的影響，同時又能保證精餾段與提餾段塔徑基本相等，制造方便。故本設(shè)計采用間接蒸氣加熱方式。即NT精=8塊 NT提=4塊(2) 實際塔板數(shù)已知O’connell公式——塔板效率ET=(αμL) 【1】其中α為平均相對揮發(fā)度，μL為平均粘度 （1－40） 塊 （1－41） 塊則實際塔板數(shù)NP=18+10=28塊，加料板在第19塊板全塔效率 塔徑的初步設(shè)計塔內(nèi)氣液流量已知，則塔徑與塔內(nèi)氣液流速有關(guān) 求流速有經(jīng)驗式u=(~)umax （1－42）其中ρ為平均密度，C為負(fù)荷因子，m/s。取邊緣區(qū)寬度Wc=,安定區(qū)寬度Ws=. 【3】 又開孔區(qū)面積 （1－54） 其中 孔速 （1－55）閥數(shù) （1－56）采用正三角形排列，孔間距 t = =，則 （1－57）實際孔速 （1－58）則動能因子 符合要求開孔率 （1－59）孔速 （1－60） （1－61）采用正三角形排列，孔間距 t = =，則 （1－62）實際孔速 （1－63）則動能因子 符合要求開孔率 （1－64） 如圖3所示，共畫得閥數(shù)為85個（整板，除去弓形區(qū)域）下半塊板所示為分塊數(shù)，浮閥與上半塊對稱。本回流管為塔頂冷凝器的出口管，由冷凝氣的設(shè)計結(jié)果知：回流管的尺寸為 塔釜出料管【6】塔底的液體出料管一般有直管出料和經(jīng)過裙座的彎管出料，本塔的塔徑不大，宜采用彎管出料。常用的除沫裝置有折板除沫器和絲網(wǎng)除沫器兩種。本設(shè)計塔徑D=1200mm，塔高H〉15m,因此采用圓筒形裙座。圓形人孔的直徑一般為400~600mm,此塔選擇500mm直徑。為檢驗焊縫的緊密型，補(bǔ)強(qiáng)圈上需鉆M10螺孔一個，以通入壓縮空氣檢驗焊縫質(zhì)量。,分兩段計算，每隔10米一段，則：P1=3501100002220106= P2=35078002220106=從而風(fēng)彎矩＝(10/2)+()= （2－30）3. 輔助設(shè)備選型及校核 原料預(yù)熱器的選擇 【11】因為本設(shè)計是采用泡點進(jìn)料，而原料液的溫度是25℃，因此需要一臺原料預(yù)熱器。通過這次課程設(shè)計，我掌握了化工設(shè)計的基本程序與方法，提高了結(jié)合設(shè)計課題查閱有關(guān)技術(shù)資料及物性參數(shù)的能力，通過查閱技術(shù)資料，選用設(shè)計計算公式，搜集數(shù)據(jù)，分析工藝參數(shù)與結(jié)構(gòu)尺寸間的相互影響，增強(qiáng)了分析問題、解決問題的能力，了解了一般化工工程設(shè)計的基本內(nèi)容與要求；通過編寫設(shè)計說明書，提高了我的文字表達(dá)能力，基本掌握了撰寫技術(shù)文件的有關(guān)要求；通過制圖，了解了一般化工設(shè)備圖基本要求，進(jìn)行了一次較為系統(tǒng)等的繪圖基本技能訓(xùn)練。因此，作為化工專業(yè)的學(xué)生，要以此次設(shè)計為起點，不斷提高自己的化工設(shè)計能力。此次設(shè)計的最大感觸就是，設(shè)計計算是一個反復(fù)試算的過程，計算的工作量非常大，通常一個小小的數(shù)據(jù)將影響整個設(shè)備的主體尺寸或強(qiáng)度要求，這就要求我們每一步的計算都要認(rèn)真，每個數(shù)據(jù)的選取都要有它的合理性。故：甲醇溶液：25℃————————→℃ 水： t ←————————℃已知 ℃，c甲 =℃, c水 =℃ （3－1）,則℃ （3－2）t水==85℃ , ℃ （3－3）又，其中K取1000w/m2℃ （3－4）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇預(yù)熱器型號為： 泵的選取【4】要將塔底再沸器出來的水輸送原料預(yù)熱器，需要一個離心泵。為強(qiáng)度削弱系數(shù)，=1 d=di+2C2=500+22=504mm （2－12） （2－13）有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)寬度B= （2－14）外伸高度 （2－15）內(nèi)伸高度 （2－16）則筒體多余截面積 （2－17）接管多余截面積 （2－18）焊縫金屬截面積 （2－19）則需補(bǔ)強(qiáng)面積A’=A(A1+A2+A3)=(++36)= （2－20）（1） 塔頂部空間高度HD塔頂空間指指塔內(nèi)最上