【正文】 0 kPa? 0 kPa? 則 00 + 1 = A A B BP P X P X k P a? ? ? ? ?（ ） 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 14 試求至 ? 時(shí)， 105 .511 105 .5DP kPa kPa??。由圖查得 Vs,max= ,min= m3/s 故操作彈性為 Vs,max/ Vs,min= 提溜段 a’ =[( )2] （ ） = b’ = ＋ () = c’ =( )2= d’ = 103 1 ( 1+)(3600/)(2/3)= 故 V2s=在操作范圍內(nèi) ， 任取幾個(gè) Ls值 ， 依上式計(jì)算出 Vs 的值 ， 計(jì)算結(jié)果如下表 Ls m3/s Vs m3/s 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) A，連接 OA，即作出操作線(xiàn) 。 ? ℃ ， ? ℃ 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 33 計(jì)算冷卻水流量 21 2 5 0 0 6 3 . 7 3 /( ) 4 . 2 0 ( 3 5 2 5 )CCPQG K g hC t t? ? ?? ? ? ? 換熱器的設(shè)計(jì)與選型 冷凝器選擇 U型管換熱器，采用逆流方式 △ 39。 C) 5 4 4 8 . 3 /2 3 1 2 . 6BB QG K g h?? ? ? 1 ? ℃為再沸器 液體出口溫度。 塔底空間結(jié)構(gòu) 塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔板到塔底下封頭切線(xiàn)的距離，釜液停留時(shí)間為 H=（ t L’ 60R） / TA +=(5 )/+= 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 32 塔板結(jié)構(gòu) 整塊板式塔結(jié)構(gòu) 因 ? ，故塔板采用分塊式。 0h 精餾段 : 取 10 0. 08 m s ( 0. 07 ~ 0. 25 / )u m s? ?? ，則 s0 0L 0 . 0 0 3 8 8 0 . 0 2 9 m 0 . 0 2 5 m1 . 1 2 0 . 0 8Wh lu? ? ??’ 45 29 16 15o owWh h h m? ? ? ? ? ? 提餾段： 取 10 0. 15 m s ( 0. 07 ~ 0. 25 / )u m s? ?? ，則’s0 0L 0 . 0 0 4 2 0 . 0 3 3 m 0 . 0 2 5 m0 . 8 4 0 . 1 5Wh lu? ? ?? 50 33 17 13o owWh h h m? ? ? ? ? ? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 選凹形受液盤(pán)，深度 39。 此取 10 個(gè)溫度點(diǎn)： 82℃、 84℃、 86℃、 88℃、 90℃、 94℃、 96℃、 100℃、 104℃、 108℃分別代 入下式： 苯： lg 0Ap = ?t 甲苯： lg 0Bp = ?t 將結(jié)果匯表得： t/℃ 82 84 86 88 90 94 96 100 104 108 0Ap 0Bp ? 則全塔平均相對(duì)揮為 2 . 5 7 0 + 2 . 5 5 2 + 2 . 5 3 4 + 2 . 5 1 6 + 2 . 4 9 9 + 2 . 4 6 6 + 2 . 4 4 9 + 2 . 4 1 7 + 2 . 3 8 7 + 2 . 3 5 7= 10? = 2. 確定回流比及最小回流比 Rmin。 由于泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)塔的制 造比較方便，而其他進(jìn)料方式對(duì)設(shè)備的要求高，設(shè)計(jì)起來(lái)難度相對(duì)大，所以采用泡點(diǎn)進(jìn)料。 （ 2）塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級(jí)接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類(lèi)繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮動(dòng)舌形塔和浮動(dòng)噴射塔等多種。 本次設(shè)計(jì)采用的精餾裝置有精餾塔 ,蒸餾釜 (再沸器 ),冷凝器等設(shè)備 ,熱量從塔釜輸入 ,物料在塔內(nèi)進(jìn)行精餾分離 ,余熱由塔頂 產(chǎn)品冷凝器中的冷卻介質(zhì)帶走 ,把塔底熱產(chǎn)品先與進(jìn)料進(jìn)行熱交換 ,然后再冷卻，最后完成傳熱傳質(zhì)。輔助設(shè)備主要進(jìn)行的有泵的選取，各處接管尺寸的計(jì)算并選型，同時(shí)考慮各處費(fèi)用的節(jié)省等。 篩板塔 篩板塔也是傳質(zhì)過(guò)程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡(jiǎn)單，易于加 工，造價(jià)約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。接管尺寸、泵等，并畫(huà)出塔的操作性能圖。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。 ? 此溫度下 : PAC = / ( )kJ kmol k? PBC = / ( )kJ kmol k? ( 1 ) 1 5 3 .1 0 .9 8 1 8 1 .8 ( 1 0 .9 8 ) 1 5 3 .7 k J/( k m o l k )P A D P B DCP C x C x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 回流液組成與塔 頂組成相同 C 39。選用封頭 1 4 0 0 4 , 1 1 5 4 7 3gD JB??。 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ev=10 6/σ L [ua/(HT－ hf)] 精餾段： 由 hf== = 所以： ev=( 106/ 103) [()] = 液 /kg 氣＜ 液 /kg 氣 可知液沫夾帶量在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。 再沸器 選用臥式 U形管換熱器，經(jīng)處理后，放在塔釜內(nèi)蒸汽選擇 ， 140℃的水蒸氣，傳熱系數(shù) K取 650Kcal/(.℃ )=2721KJ/(.℃ ), 2149 /KJ Kg? ? (《化工原理》（王志魁）第 363 頁(yè)查得 ) 選用臥式 U型換熱器 蒸汽選擇 176。由于裙座內(nèi)徑 800mm? ，故裙座壁厚取 16mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 3( 1 4 0 0 2 1 6 ) ( 0 .2 ~ 0 .4 ) 1 0 1 0 3 2biD m m? ? ? ? ? ? 基礎(chǔ)環(huán)外徑： 30 ( 1 4 0 0 2 1 6 ) ( 0 .2 ~ 0 .4 ) 1 0 1 8 3 2bD m m? ? ? ? ? ? 圓整： 0120 0 , 200 0 。 21 5 6 .4 k J/( k m o l k )1 8 5 .8 k J/( k m o l k )C ( 1 ) 1 5 6 .4 0 .4 4 1 8 5 .8 ( 1 0 .4 4 ) 1 7 2 .8 6 k J/( k m o l k )PAPp P A F P B FCCC x C x??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所以 C t 6 4 .6 3 1 7 2 .8 6 9 3 .3 1 1 0 4 2 4 7 8 .0 1 /F p FQ F k J h? ? ? ? ? ? ? 6. 塔底殘液的焓 WQ C t 3 6 .4 0 1 7 2 .8 6 1 1 5 .8 6 7 2 9 0 0 3 .1 7 /W p WQ W k J h? ? ? ? ? ? ? 7. 再沸器 BQ 塔釜熱損失為 10%則 ?? 設(shè)再沸器損失能量 。 選擇的原則是使設(shè)備和操作費(fèi)用之和最低。 ⑸抄寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。 （ 3）塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 6 緒論 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。 分組情況： 按照苯質(zhì)量分率和年處理量不同分組如下， 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 3 目 錄 緒論 .............................................................6 第一節(jié) 概述 ……………………………………………………………………… 7 精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求 ................................................7 板式塔類(lèi)型 ............................................................7 篩板塔 ................................................................7 浮閥塔 ..........................................................7 精餾塔的設(shè)計(jì)步驟 ......................................................7 第二節(jié) 設(shè)計(jì)方案的確定 ........................................... 8 操作條件的確定 ........................................................8 操作壓力 ........................................................8 進(jìn)料狀態(tài) ........................................................8 加熱方式 ........................................................8 冷卻劑與出口溫度 ................................................8 熱能的利用 ......................................................8 確定設(shè)計(jì)方案的原則 ....................................................8 第三節(jié) 板式精餾塔的工藝計(jì)算 ..................................... 9 物料衡算與操作線(xiàn)方程 .................................................9 常規(guī)塔 ........................................................10 直接蒸汽加熱 ..................................................17 第四節(jié) 板式塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................20 塔的有效高度和板間距的初選 ..........................................20 塔的有效高度 ..................................................20 板間距的初選 ..................................................20 塔徑 ................................................................22 初步計(jì)算塔徑 ..........................................................22 塔徑的圓整 ....................................................23 塔徑的核算 ....................................................24 第五節(jié) 板式塔的結(jié)構(gòu) .............................................28 塔的總體結(jié)構(gòu) ....................................................... 28 塔體總高度 ..........................................................30 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 4 塔頂空間 HD............................................................31 人孔數(shù)目 .....................................................31 塔底空間 HB.....................................................31 塔板結(jié)構(gòu) ............................................................