【正文】 ??? N/m 33( 0. 96 6 21 .2 0. 03 4 21 .7 ) 10 22 .2 2 10LD m? ??? ? ? ? ? ? ? N/m 進料板液相平均表面張力： 由 ? ℃ ,查得 10A? ??? N/m 10B? ??? N/m 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 13 頁 共 30 頁 33( 0. 43 1 19 .8 0. 56 9 20 .5 ) 10 20 .2 10LF m? ??? ? ? ? ? ? ? N/m 精餾段液相平均密度為： 33( 20 .2 22 .22 ) 10 / 2 21 .21 10Lm? ??? ? ? ? ? N/m 精餾段 的塔體工藝尺寸計算 精餾段 塔徑 和實際空塔氣速的確定 （ 1）最大空塔氣速和空塔氣速 最大空塔氣速計算公 式 ： m ax LVVuC????? 精餾段的氣、液相體積流率為 , 1 5 2 . 9 1 8 1 . 9 1 8 1 . 1 63 6 0 0 3 6 0 0 3n V V mVV LmqMq ? ?? ? ??3/ms , 1 0 1 . 9 4 8 2 . 5 4 3 0 . 0 0 2 8 93 6 0 0 3 6 0 0 8 0 7 . 7n L L mVL LmqMq ? ?? ? ??3/ms 求 C，其中 20C 由 附圖 1 查取，圖中橫坐標為 , 1 / 2 1 / 2,0 . 0 0 2 8 9 3 6 0 0 8 0 7 . 7( ) ( ) 0 . 0 4 0 91 . 1 6 3 6 0 0 3VL LV V Vqq ?? ?? ? ?? 取板間距 ? m，板上液層高度 ? m，則 ? ? ? ?m 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 14 頁 共 30 頁 附圖 1 查 附圖 1 得 20C = 0 . 2 0 . 220 2 1 .2( ) 0 .0 7 0 ( ) 0 .0 7 12 0 2 0LmCC ?? ? ? ? m a x 8 0 7 . 7 30 . 0 7 1 1 . 1 6 33LVVuC ???? ?? ? ? ?m/s 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 m a 63 14uu? ? ? ? m/s （ 2）塔徑 ,4 4 1 .1 6 1 .3 53 .1 4 0 .8 1 4VVqD u? ?? ? ??m 按標準塔徑圓整后為 D= 塔截面積為 221 .4 1 .5 3 8 644TAD??? ? ? ?2m 實際空塔氣速為 , 1 .1 6 0 .7 5 41 .5 3 8 6VVTqu A? ? ?m/s 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 15 頁 共 30 頁 精餾段 精餾塔有效高度的 求取 精餾段有效高度為 ( 1 ) (1 2 1 ) 0 .4 4 .4TZ N H? ? ? ? ? ?精 精 m 提餾段有效高度為 ( 3 ) (1 4 3 ) 0 .4 4 .4TZ N H? ? ? ? ? ?提 提m 在進料 板處及提餾段各開一個人孔，其高度均為 ，故精餾塔德有效高度為 ( ) 2 2 10 .4Z Z Z? ? ? ? ? ? ? ? ?提精m 精餾段 塔板主要工藝尺寸的計算 精餾段 溢流裝置 性能 參 數(shù)的確定 因塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹型受液盤，各項計算如下： （ 1）堰長 wl 取 0 .6 6 0 .6 6 1 .4 0 .9 2 4wlD? ? ? ?m （ 2）溢流堰高度 wh 溢流堰高度計算公式 w L owh h h?? 選用平直堰，堰上液層高度 owh 依下式計算，即 39。39。我們應(yīng)用的是浮閥塔板，因為它是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點。 精餾過程中采用連續(xù)精餾流程，原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進料板，在進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。 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 4 頁 共 30 頁 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)精餾過程都是采用連續(xù)穩(wěn)定的操作過程。s) ； m—— 相平衡系數(shù) ,無因次； 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 每層篩 板的降壓 ,Pa； t—— 篩孔的中心距 ,m； u—— 空塔氣速 ,m/s； 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 6 頁 共 30 頁 uF— 泛點氣速 ,m/s； u0— 氣體通過篩孔 的速度 ,m/s； u0, min— 漏液點氣速 ,m/s； u′ 0— 液體通過降液管底隙的速度 ,m/s； Vh—— 氣體體積流量 ,m3/h； Vs—— 氣體體積流量 ,m3/s； wL—— 液體質(zhì)量流量 ,kg/s； wV— 氣體質(zhì)量流量 ,kg/s； Wc—— 邊緣無效區(qū)寬度 ,m； Wd—— 弓形降液管寬度 ,m； Ws—— 泡沫區(qū)寬度 ,m； x— 液相摩爾分數(shù)； X—— 液相摩爾比； y—— 氣相摩爾分數(shù)； Y—— 氣相摩爾分比； Z—— 板式塔的有效高度 ,m； 填料層高度 ,m。 39。 /u m s? ,0 39。 精餾段 霧沫夾帶 校核 計算泛點率 1F ： ,1 100%vv v v L LLvFbq q ZF K C A? ?? ? ?? ? ?? ?? ?1 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 20 頁 共 30 頁 ,1 100% 8vvvLvFTqF K C A?? ? ??? 2 板上液體流徑長度 2 2 736 53LdZ D W m? ? ? ? ? ? 板上液流面積 2 1. 53 9 2 0. 11 1 1. 31 7b T fA A A? ? ? ? ? ?2m 苯和甲苯按正常系統(tǒng)取物性系數(shù) ? ， 查得泛點負荷系數(shù) ? ，將以上數(shù)值代入式 1 得 ,1 100%VV V V L LLVFbq q ZF KC A??? ???? 89 .7 3 100 % %1 ? ? ? ??? ? ??? 按式 2計算泛點率，得 ,1 100%VVVLVFTqF K C A?????? 807 .7 3 100 % 53. 6% 8 1 39? ?? ? ?? ? ? 計算出的泛點率都在 80%以下，故可知霧沫夾帶量能過滿足 kg? 液 /kg汽的要求。物性性質(zhì)主要是指黏度﹑密度﹑表面張力﹑擴散系數(shù)及相對揮發(fā)度等。老師仔細地把計算過程中容易算錯的位置給我們指出，并且把工藝流程仔細地講解了一遍。 進料管接管法蘭： PN6DN70 HG 5010 回流管接管法蘭： PN6DN50 HG 5010 塔釜出料管接法蘭： PN6DN80 HG 5010 筒體與封頭 (1)筒體 mm6?? 壁厚選 6mm 所用材質(zhì)直徑為 A3 (2)封頭 封頭采用橢圓形封頭，由公稱直徑 DN=1400mm, 查板式塔曲面高度表得曲面高度 h1=450mm，直邊高度 h0=40mm，內(nèi)表面積 F 封 = 容積 V 封= 選用封頭 DN1400 6， J131154 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 28 頁 共 30 頁 精餾塔塔體模型 附圖 4 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 29 頁 共 30 頁 參考文獻 [1]楊祖榮 .化工原理 （ 第 二 版 ） .北京：化學工業(yè)出版社 ,2021. [2]柴誠敬，劉國維等 .化工原理課程設(shè)計 .天津：天津大學科學技術(shù)出版社， 1994. [3]賈紹義，柴誠敬等 .化工原理課程設(shè)計 .天津：天津大學出版社， 2021. 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 30 頁 共 30 頁 課程設(shè)計心得 經(jīng)過 接近兩 周的努力，課程設(shè)計終于完成了。/m 指相鄰兩橫排的中心線距離 單板壓降△ pp/Pa 液體在降液管內(nèi)停留時間 s 降液管內(nèi)清夜層高度 Hd/m 泛點 |% 氣相負荷上限（ qv,v）max 氣相負荷下限（ qv,v）min 霧沫夾帶控制 操作彈性 漏液控制 遼寧工業(yè)大學化工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計 第 25 頁 共 30 頁 第 4章 設(shè)計過程的評述和討論 回流比的選擇 回流是保證精餾塔連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件之一，且回流比是影響精餾操作費用和投資費用的重要因素。 塔板開孔率 =00 .7 5 4 1 0 0 % 1 3 .5 %5 .5 8 4uu ? ? ? 精餾段 塔板流體力學驗算 精餾段 氣相通過浮閥塔板的壓降 可根據(jù)式 p c lh h h h?? ? ? 計算塔板壓降。 0 . 9 6 6 k g k m o l0 . 9 2 0 k g k m o lV D mL D mMM ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 進料板氣、液混合物平均摩爾質(zhì)量： ? 。 故最小回流比為 ? ? 111m in ??????? ?????FDFD XXXXR ?? 取操作回流比為 m 2RR? ? ? ? （ 2）求精餾塔的