【正文】 對 化工原理設計 有了更加深刻的理解，為以后工作奠定了堅實的基礎。VV,n39。 進料方式有多種，由泵直接進料操作方便且容易調節(jié)流量，但波動較大，本設計量較大，采用泵直接進料。wT39。 ?? 查液體收縮系數(shù)計算圖，近似取 1E? ，于是： ? ? 0 . 0 0 6 mm0 1 2 ?????? m0 4 7 1 2 ????? owLw hhh 降液管的寬度 dW 和降液管的面積 fA 由 ? 查化工原理課程設計圖 5— 7 得 ,?? ，即 m2 4 1 5 d ?? 2Tf ?? 液體在降液管內的停留時間 ???? （滿足要求） 降液管的底隙高度 oh mhh w 0 4 1 0 4 7 0 ????? （ oh 不宜小于 ~，本結果滿足要求）選用凹形受液盤，深度 mmhw 5039。F39。在 y~x 圖上，因 1q? ，查得 ? ，而 Fq ?? ， ? 。必要時可選用若干個 R 值，利用吉利蘭圖（簡捷法）求出對應理論板數(shù) N，作出 N—— R 曲線，從中找出適宜操作回流比 R，也可作出 R 對精餾操作費用的關系線，從中確定適宜回流比 R。精餾是通過物料在塔內的多次部分氣化與多系部分冷凝實現(xiàn)分離的，熱量自塔釜輸入，由冷 凝器將余熱帶走。折射率 (25℃ )。而泡罩塔的應用則日益減少，除特殊場合外， 已不再新建。 saturated steam over water vapor 。塔釜用再沸器加熱水至飽和 過熱 水蒸氣狀態(tài)，送至塔內，塔釜塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 表 化工生產(chǎn)裝置中各類工藝設備所占投資的比例 【 2】 裝置名稱 工藝設備類別 攪拌設備 反應設備 換熱設備 塔設備 合計 化工和石油化工 100% 煉油和煤化工 100% 人造纖維 100% 藥物和制藥 100% 油脂工業(yè) 100% 油漆和涂料 100% 橡膠 100% 2 表 化工生產(chǎn)裝置中塔設備所占的重量比例 化工裝置名稱 塔設備重量所占百分比 250 萬噸 /年常壓蒸餾 250 萬噸 /年常減壓蒸餾 60 及 120 萬噸 /年催化裂化 及 30 萬噸 /年 乙烯 ~ 7 及 16 萬噸 /年芳烴抽提 ~ 10 萬噸 /年苯 萬噸 /年丁二烯 8 萬噸 /年氯乙烯 工業(yè)上最早出現(xiàn)的板式塔是 篩板塔 和 泡罩塔 。 篩板塔是 1932 年提出的，當時主要用于釀造，其優(yōu)點是結構簡單，制造維修方便，造價低，氣體壓降小，板上液面落差較小，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔。有毒．在體內有積累性，逐漸損害肝、腎和其他器官。工業(yè)上多采用接近泡點液體進料和飽和液體（泡點）進料，通常用釜殘液預熱原料。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點，其中的液態(tài)部分進入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時間然后進入苯的儲罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個過程就叫做回流。F39。? 塔底 由 ? ℃ 時，純苯氯苯在任何溫度下的計算 39。hhhh。人孔直徑選為 500mm。L39。取管心距? ，則： ???? 橫過管束中心線的管數(shù) ?? ?? (根 ) 殼體內徑 采用多管程結構，取管板利用率 ?? ，則殼體內徑為： ??? ?? 圓整后可取 350mm. 折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內徑的 25%，則切去的圓缺高度為 5 ??? , 取折流板間距 B=,則 B=?=105mm,可取 B 為 100mm. 折流板數(shù) ?BN ?1折流板間距傳熱管長 5911006000 ?? （塊） 30 折流板圓缺面水平裝配。 31 參考文獻 [1]《化學工程手冊》編輯委員會．化學工程手冊 — 氣液傳質設備．北京：化學工業(yè)出版社， . [2]化工設備技術全書 編輯委員會 . 化工設備全書 — 塔設備 .上海：上海科學技術出版社， 1998. [3] 路秀林，王者相等．塔設備．北京：化學工業(yè)出版社， . [4]程德林 溶劑手冊 [M].北京：化學工業(yè)出版社， 2020. [5] 邵惠鶴 .精餾設計、操作和控制 .北京 :中國石化出版社 .. [6] 劉光啟，馬連湘等編．化學化工物性參數(shù)手冊． 北京：化學工業(yè)出版社， . [7]天津大學化工原理教研室 .化工原理課程設計 [M]，天津：天津大學出版社， 2020. [8] 張宇 英 , 張克武．分子熱力學性質手冊 .北京：化學工業(yè)出版社 . . [9] 潘國昌 ,郭慶豐 .化工設備設計 .北京： 清華大學出版社 。 40 2m 工藝結構尺寸 29 管徑和管內流速 選用 ?? 傳熱管（碳鋼），取管內流速 ?iu sm/ ； 管程數(shù)和傳熱管數(shù) 依據(jù)傳熱管內徑和流速確定單程傳熱管數(shù) ?sn ??i2iud4v )3 6 0 (1 8 8 7 4 2 ??? ?37? (根 ) 按單程管計算，所需的傳熱管長度為 ??? sondsL 2 40 ??? m 按單程管設計，傳熱管過長，宜采用多管程結構。L39。由于設置人孔處的板間距較大，應等于或大于 600 mm【 14】 ，一般每隔 6～ 8 層塔板設一人孔。 塔板負荷性能圖 霧沫夾帶線 以 關 系如下LV求汽 為為kg/ SSV ?? ， fTaL6v hH ?????? ???? ? 式中 ssfT sa VAA Vu ????? ? ?3/2S3/2s3/2wsowwLf 1 8 L3 6 0 010 0 2 8 4 7 lL3 6 0 0E0 0 2 8 4 7 ????????????????????????????????????????? 將已知數(shù)據(jù)代入 上 式 19 4 3 V5 4 ss36v ??????? ???? ?? 3/2ss ?? （ 11） 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依式（ 11）算出對應的 sV 值列于下表 /sm,L 3s /sm,V 3s 依據(jù)表中數(shù)據(jù)做出霧沫夾帶線（ 2) 液泛線 ? ? dowwpwT hhhhhH ?????? 由 OWWLLlclpdLpd hhh。p39。L,n39。 工藝流程及說明 6 原料預熱器，在原料預熱器中加熱到泡點溫度，然后，原料從進料口進入到精餾塔中。本實驗采用的是常壓精餾。常溫下不受空氣、潮氣及光的影響，長時間沸騰則脫氯。 篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，呈正三角形排列。它所好用的剛才重量在各類工藝設備中也屬較多（見表 ）。 設計中采用 泡點 進料 ,其精餾是利用多次部分汽化和多次部分冷凝分離液體混合物的過程 ,在工業(yè)生產(chǎn)中 ,要求將大量混合液進行較為徹底分離進 ,須采用連續(xù)精餾 ,將原料液經(jīng)原料預熱器加熱到指定的溫度 ,進入精餾塔的中部 ,在塔內進行精餾。它可使氣（或汽）液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的 [1]。為滿足設備大型化及有關分離操作所提出的各種要求，新型塔板不斷出現(xiàn)，已有數(shù)十種。燃點 ℃ ，折射率 ，粘度(20℃ )0． 799mPa 塔頂冷凝裝置可采用全凝器、分凝器 —— 全凝器兩種不同的設置。塔設備按其結構形式基本可分為兩類：板式塔和填料塔。V,nF,nL,n39。M m,V ??? k g / k m o )(39。ss ?? mm 16 開孔區(qū)面積 aA 212221222a i 180Rxs i nR180xRx2A??????? ??????????? ?????? 式中 ? ? ? ? m4 7 3 8 4 1 ??????? ????? 開孔數(shù) n 和開孔率 ? 取篩孔的孔徑 mm5do ? ，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度 mm4?? ，且取?odt 故 孔心距 mm1553 ???t 每層塔板的開孔數(shù) 6 8 7 63 3 9 0 1 1 5 5 2a2 ????????????????（孔） 每層塔板的開孔率 ? ? ????（ φ 應在 5~15%，故滿足要求） 每層塔板的開孔面積 2ao m1 3 5 3 9 0 ????? 氣體通過篩孔的孔速 m /?? 塔板上的流體力學驗算 氣體通過篩板壓降 ph 和 pp? 的驗算 ???? hhhh lcp 氣體通過干板的壓降 ch 2LV2ooc ??????????????????? 式中孔流系數(shù) oC 由 ??? 查化工原理課程設計 P115圖 510得出， ? 氣體通過板上液層的壓降 lh ? ? ? ? m0 3 4 1 2 4 7 Lowwl ????????? 17 式中充氣系數(shù) ? 的求取如下 氣體通過有效流通截面積的氣速 au ，對單流型塔板有 m / Vu fT sa ????? 動能因子 )ms/( 2/12/1Va0 ????? 取 ?? （一般可近似取 ~?? ） 【 12】 。?????????????????? 故3/2s2s2s3/2s2s2s ??? ???（ 22） 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依式（ 22）算出對應的 sV 值列于下表： /sm,L 3s /sm,V 3s 依據(jù)表中數(shù)據(jù)做出液泛線（ 5) 液相負荷上限線 20 以 s4LHA s Tf ???作為液體在降液管中停留時間的下限，則 / 3fTm a x,s ????? （ 33） 據(jù)此可做出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線 （ 2) 漏液線 3/2sowwL L1 1 4 ???? 漏液點氣速 VLL0m i n,o /)( ????? ? m in,oom in,s uAV ? 整理得 3/2sm in,s ?? （ 44） 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依式（ 44）算出對應的 sV 值列于下表： /sm,L 3s /sm,V 3s 依據(jù)表中數(shù)據(jù)做出漏液線（ 1) 液相負荷下限線 取平直堰堰上液層高度 ? m， ? 0 0 L3 6 0 010 0 2 8 L3 6 0 0E0 0 2 8 3/2s3/2wsow ??????????????????? /sm00 3m in,s ? （ 55） 據(jù)此可做出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 (3) 21 在負荷性能圖上做出操作點 A（ ss V,L ）即（ ， ）連接 OA 即操作線。該塔的出料管即為塔底再沸器的進口管。?????? ???????? ?所以取 換熱器的設計 設計任務 處理能力： 5t/a 氯苯的后工序處理的預熱 設備型式：固定管板式換熱器 操作條件：進料溫度 60℃ ，出口溫度 ℃ 循環(huán)水蒸汽入口溫度 130℃ ，出口溫度 130℃ 允許壓降不大于 510 Pa 每年按 300 天計算，每天 24 小時連續(xù)運行 確定物性數(shù)據(jù) 定性溫度 :可取流體進出口溫度的平均值。 其次通過這次畢業(yè)設計，對 板式塔 的工作原理有了初步詳細精確話的了解， 加深了對設計中所涉及到的一些力學問題和一些有關應力分析、強度設計基本理論的了解。 通過這次畢業(yè)設計，我有了很多收獲。V39。本設計采用直管強制回流。 LdLcbVa ??? 式中 )l3600)(1(E0 0 2 8 )hl/()1(Hb)()cA(a3/2w39。 ???? 塔和塔板主要工藝結構尺寸的計算 塔徑 塔徑的計算 【 9】 精餾段的汽相體積流率 / MqV 3m,V m,VV,ns ?????? 14 精餾段的液相體積流量 / MqL 3m,L m,LL,ns ?????? 按 Smith 法求取允許的空塔氣速 maxu 【 10】 （即泛點氣速 Fu ） 由 ? ? VVLm a x /Cu ????? 式中 C 由公式 20