【正文】 水蒸汽在120℃下的有關(guān)物性參數(shù)如下：密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)，粘度。根據(jù)全塔熱量衡算得，傳熱面積：考慮20％的面積裕度，根據(jù)，在系列標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 471492）中選擇換熱管為mm（管心距25mm）的換熱器，其基本參數(shù)為：公稱直徑500mm，管程數(shù)2，管子根數(shù)256，換熱管長度2000mm。 預(yù)熱器的選擇（1）初選換熱器的尺寸規(guī)格選用120℃飽和水蒸氣加熱，料液溫度25℃→℃，水蒸汽溫度120℃→120℃， ，料液走殼程，水蒸汽走管程。圖31 精餾塔熱量衡算簡圖 QFQW’QDQLQWQV 由汽液平衡數(shù)據(jù) ℃ ℃ ℃則=℃時：由物性表[7]查得 =℃時：由物性表[7]查得 =℃時：由物性表查得 當(dāng)=℃時，由物性表查得 塔頂以0℃為基準(zhǔn)，則0℃上升熱量 塔頂餾出液熱量：回流液熱量：進(jìn)料熱量：塔底殘液熱量： 冷凝器消耗的熱量: 再沸器提供的熱量（全塔范圍內(nèi)列熱量衡算式[8]）塔釜熱損失為5%，則塔釜熱損失再沸器實(shí)際熱負(fù)荷：計(jì)算得： 換熱器的選擇換熱器是化工、石油、動力、食品及其他許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。氣相負(fù)荷低于此線將發(fā)生嚴(yán)重的漏液現(xiàn)象，氣、液不能充分接觸，使塔板效率下降。（5）除沫器 空塔氣速較大，塔頂帶液嚴(yán)重以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程?！痘ぴ怼氛n程設(shè)計(jì)成績評定欄評定單元評審要素評審內(nèi)容分值成 績設(shè)計(jì)文檔70%格式規(guī)范設(shè)計(jì)說明書是否符合規(guī)定的格式要求10內(nèi)容完整設(shè)計(jì)說明書是否包含所有規(guī)定的內(nèi)容10設(shè)計(jì)方案方案是否合理及符合選定題目的要求20工藝計(jì)算過 程工藝計(jì)算過程是否正確、完整和規(guī)范30設(shè)計(jì)圖紙30%圖紙規(guī)范圖紙是否符合規(guī)范5標(biāo)注清晰標(biāo)注是否清晰明了5與設(shè)計(jì)吻合圖紙是否與設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果完全一致10圖紙質(zhì)量設(shè)計(jì)圖紙的整體質(zhì)量的全面評價(jià)10100指導(dǎo)教師（簽 名） 年 月 日目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1二、正文 31 設(shè)計(jì)方案簡介 32 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì) 4 精餾塔流程的確定 4 塔的物料衡算 塔頂及塔底產(chǎn)品含二硫化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 4 原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 5 物料衡算原料處理量 5 質(zhì)量恒算 5 塔板數(shù)的確定 6 理論板層數(shù)NT的求取 6 實(shí)際塔板數(shù)NT的求取 塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 9 9 10 平均密度計(jì)算 10 12 液體平均黏度的計(jì)算 13 精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算 13 塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算 14 14 精餾塔高度的計(jì)算 15 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 18 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 20 氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?20 液面落差 23 霧沫夾帶量的驗(yàn)算 23 漏液的驗(yàn)算 23 液泛 24 塔板負(fù)荷性能圖 24 精餾段 24 提餾段： 273 輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 30 30 熱量衡算 31 加熱介質(zhì)的選擇 31 冷凝劑的選擇 31 熱量衡算 31 換熱器的選擇 34 預(yù)熱器的選擇 34 冷凝器的選擇 36 39 泵的選型 40 貯罐的計(jì)算 424 設(shè)計(jì)一覽表 425 附表 43三、參考文獻(xiàn) 45四、后記及致謝 46五、附錄（圖） 46一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1 設(shè)計(jì)題目使用板式精餾塔分離二硫化碳32%，四氯化碳68%（摩爾分率，下同）的混合物。對板式精餾塔而言，對比浮閥塔、泡罩塔、舌型塔等，因篩板塔結(jié)構(gòu)最簡單，造價(jià)最低，生產(chǎn)能力大，傳質(zhì)效率高等系列優(yōu)點(diǎn)，本方案選用篩板塔對四氯化碳二硫化碳混合物進(jìn)行連續(xù)精餾。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 這里選用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大，質(zhì)量輕，空隙大及實(shí)用方便等優(yōu)點(diǎn)。 漏液線 由 得 整理得 液體夾帶線 以由 故 整理得 液相負(fù)荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度取E=1，則據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線?；どa(chǎn)中，換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。逆流操作，溫差較大，故選用U型管換熱器。 （2）計(jì)算管程的壓降和給熱系數(shù)由管殼式換熱器常用流速范圍，取殼程蒸汽流速，管程冷卻水流速。管程壓降： 不需要改變管程數(shù)。流體污垢較少，故管板選用正三角形的孔排列形式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)傳熱系數(shù)。另外，換熱管直徑小時，換熱器中單位體積的傳熱面積可大些，設(shè)備較緊湊，傳熱系數(shù)也稍高，本設(shè)計(jì)方案中所用介質(zhì)均較清潔且粘度系數(shù)小，故選用小直徑的換熱管。 熱量衡算如圖所示，對精餾塔進(jìn)行全塔的熱量衡算。 塔板負(fù)荷性能圖 精餾段漏液線，又稱氣相負(fù)荷下限線。裙座內(nèi)徑為1000mm，取裙座壁厚16mm，則基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 基礎(chǔ)環(huán)外徑： 圓整：，基礎(chǔ)環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取18mm，考慮到再沸器裙座高取2m，地角螺栓直徑取。2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì) 精餾塔流程的確定本設(shè)計(jì)任務(wù)書為分離四氯化碳二硫化碳混合液體。二、正文1 設(shè)計(jì)方案簡介 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離四氯化碳二硫化碳混合物。生產(chǎn)過程要求年產(chǎn)純度為96%的二硫化碳 10000 噸，%。一般，除熱敏性物系外，凡通過常壓蒸餾能夠?qū)崿F(xiàn)分離要求，并能用江河水或循環(huán)水將餾出物冷凝下來的物系，都應(yīng)采用常壓蒸餾。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比[1,5]的2倍 塔的物料衡算 表21 二硫化碳和四氯化碳的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量沸點(diǎn)(℃)密度(g/)二硫化碳四氯化碳、塔頂及塔底產(chǎn)品含二硫化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 物料衡算原料處理量 每小時處理摩爾量 總物料衡算 (21)