【正文】 ??? 取板間距： 39。/s （ 27） 8 理論塔板的計(jì)算 理論板：指離開這種板的氣液兩相互成平衡，而且塔板上液相組成均勻。39。 ? ? 混合物的粘度 不同溫度下乙醇和水的粘度如下表： 溫度 t/℃ 80 90 100 110 乙醇的粘度 mpa/s 水的粘度 mpa/s 1 ? ? ℃， 利用插值法 得： 1 ?? mPa 1 3 7wx ? ? ? 6 39。 氣相密度：1 3 6 .8 1 2 7 3 .1 52 2 .4 (2 7 3 .1 5 8 1 .4 9 )V? ?? ?? =179。 目 錄 第一章 緒論……………………………………………………………………… 1 第二章 塔板的工藝設(shè)計(jì)………………………………………………………… 3 精餾塔全塔物料衡算 ………………………………………………… 3 常壓下乙醇 水氣液平衡組成（摩爾）與溫度關(guān)系 ………………… 3 理論塔板的計(jì)算 ……………………………………………………… 8 2． 4 塔徑的初步計(jì)算 ……………………………………………………… 10 溢流裝置 ………………………………………………………………… 11 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 …………………………………………… 12 第三章 塔板的流體力學(xué)計(jì)算 …………………………………………………… 14 氣相通過(guò)浮閥塔板的壓降 ……………………………………………… 14 淹塔 ……………………………………………………………………… 15 液沫夾帶 ………………………………………………………………… 15 塔板負(fù)荷性能圖……………………………………………………… … 16 第四章 附件設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 20 接管………………………………………………………………… …… 21 筒體與封頭…………………………………………………………… … 22 除沫器………………………………………………………………… … 22 裙座………………………………………………………………… …… 22 吊柱……………………………………………………………………… 22 人孔……………………………………………………………………… 23 第五章 塔總體高度的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 23 第六章 塔附屬設(shè)備設(shè)計(jì)………………………………………………………… 23 冷凝器的選擇…………………………………………………………… 23 進(jìn)料 的選擇……………………………………………………………‥ 24 預(yù)熱器的選擇…………………………………………………………… 24 參考書目…………………………………………………………………………… 24 主要符號(hào)說(shuō)明……………………………………………………………………… 25 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………… 26 （一） 設(shè)計(jì) 題目 乙醇 水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì) （二） 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1) 進(jìn)精餾塔的料液含乙醇 30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），其余為水； 2) 產(chǎn)品的乙醇含量不得低于 93%； 3) 殘液中乙醇含量不得高于 %； 4) 每年實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間： 7200 小時(shí) /年，處理量： 80000 噸 /年； 5) 操作條件 a) 塔頂壓力： 常壓 b) 進(jìn)料熱狀態(tài)： 飽和液體進(jìn)料 (或自選 ) c) 回流比： R= d) 加熱方式：直接蒸汽 e) 單板壓降： ≤ （三） 板類型 浮 閥塔 （四）廠址 臨沂地區(qū) （五）設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容 1) 精餾塔的物料衡算； 2) 塔板數(shù)的確定； 3) 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算； 4) 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算； 5) 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算； 6) 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算； 7) 塔板負(fù)荷性能圖； 8) 精餾塔接管尺寸計(jì)算； 9）設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 10) 對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論。 在精餾段 11 0 . 4 9 1 5 4 6 . 0 7 / [ 0 . 4 9 1 5 4 6 . 0 7 1 8 . 0 2 (1 0 . 4 9 1 5 ) ] 1 0 . 7 1 1 97 3 3 . 5 1 0 9 7 0 . 8 4 6L?? ? ? ? ? ??? 液相密度： 1 ? ? kg/m179。 ? ， 所以 39。 1 / 4 1 4 1 4 1 / 4 1 / 40 = 0 .5 3 5 6 0 .2 9 0 .4 6 5 1 5 .9 9 2 .4 2m s w w s o? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 故 39。 ? 所以 39。/s （ 26） 22 2 3 .3 4 1 3 .9 8 20 .8 3 9s VVV ?? ? ? m179。 塔徑的初步計(jì)算 精餾段 由 u =（安全系數(shù)） maxu ，安全系數(shù) =，max LVVuC?????式中 C可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查出： （ 30） 橫坐標(biāo)數(shù)值： 12 1231 1114 .3 9 1 0 7 8 9 .0 8 5 0 .0 33 .8 6 8 1 .2 6 5 7s LsVLV ?? ??? ? ??? ? ??? ?????? 取板間距： ? m， ? m，則 ?? m 查圖可知： 20 ? 0 .2 0 .220 3 0 .6 3 90 .0 8 0 .0 8 72 0 2 0CC ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? m a x 8 1 4 .9 2 7 1 .2 0 20 .0 8 7 2 .2 6 41 .2 0 2LVVuC ???? ?? ? ? ? m/s 1 ?? m/s 10 1114 4 4 .1 6 1 .8 33 .1 4 1 .5 8 5sVD u? ?? ? ?? m 圓整： 1 2D? m 橫截面積： 221 3 .1 4 2 3 .1 444TAD?? ? ? ? m2 空塔氣速： 39。39。0 0 1 1 1 1 .4 1 1 .2 6 5 7 1 2 .8VFu ?? ? ? ? 閥 孔 動(dòng) 能 因 子 變 化 不 大 ， 仍 在 913 范 圍 內(nèi) ， 塔 板 開 孔 率=39。/s 漏液控制 操作彈性 第四章 塔附件設(shè)計(jì) 接管 進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管，彎管進(jìn)料管，本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管?；瘜W(xué)工業(yè)出版社（第三 25 版） 2021 年 4月第 21 次印刷 2.《化工原理 》 王志魁編著 化學(xué)工業(yè)出版社（第二版） 2021 年 2 月第 9次印刷 主要參考文獻(xiàn)： 1.《化工原理》（新版）上下冊(cè) 姚玉英主編 天 津大學(xué)出版社 1999 年 8 月第 1版 2.《化工原理》上、下冊(cè) 蔣維鈞主編 清華大學(xué)出版社 2021 年 2月第二版 3.《化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 任曉光主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 1月 4.《化工原理課程設(shè)計(jì)》 王國(guó)勝主編 大連理工大學(xué)出版社 2021 年 2月 5.《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè) 計(jì)手冊(cè)》 賀匡國(guó)主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 8月 6.《化學(xué)工程手冊(cè)》 .北京 :化學(xué)業(yè)出版社 ,1991 7.《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程教材》 匡國(guó)柱，史啟才主編 化學(xué)工業(yè)出版社，2021 年 1月 主要符號(hào)說(shuō)明 F：原料液流量 (kmol/h) Fx ：原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Ft ：進(jìn)料溫度（℃） D ：塔頂產(chǎn)品流量 (kmol/h) Dx ：塔頂組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Dt ：塔頂溫度（℃） W：塔底殘液流量 (kmol/h) Wx ：塔底組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Wt ：塔底溫度（℃） ? ：密度（ kg/m179。另外，大量的內(nèi)容也暴露出自己知識(shí)面窄，對(duì)實(shí)踐活動(dòng)的能力不強(qiáng)等諸多問(wèn)題，我想困難和挑戰(zhàn)才是激發(fā)自己前進(jìn)的動(dòng)力，自己也將會(huì)在今后的學(xué)習(xí)和生活中，劈荊斬浪，挑戰(zhàn)自我。 v39。 提留段02468100 Vs霧沫夾帶液泛液相負(fù)荷上限漏液液相負(fù)荷下限，取 E= （ 73） 則提留段02468100 Vs霧沫夾帶液泛液相負(fù)荷上限漏液液相負(fù)荷下限 m3/s 由以上 1提留段0246810霧沫夾帶液泛液相負(fù)荷上限漏液液相負(fù)荷下限5作出塔板負(fù)荷性能圖。 65t? mm，以等腰三角形叉排作圖，排的浮閥數(shù)290 個(gè)。 2 .8 4 3 6 0 0 5 .9 7 1 0 0 .0 1 8 41 0 0 0 1 .3owh??????????? m 39。 s 所以： ? ? 0 .2 4 539。 2 ? ? kg/m179。 s ①精餾段揮發(fā)度：由 ? ， ? 得 ? ， ? 所以 0 .6 6 9 8 0 .5 0 8 4 2 .1 00 .3 3 0 2 0 .4 9 1 5ABBAyxyx? ?? ? ?? （ 14） ② 提餾段揮發(fā)度：由 39。39。21 0 0 9 0 1 0 0 9 2 .1 3 35 8 .8 6 0 .7 5 8 .8 ????， 39。 同理： 2 ? ? ℃， 39。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送人精餾塔內(nèi)。 ① 精餾段： 1 ? ? ℃ 溫度 /℃ 70 80 90 100 乙醇表面張力 /103N/m 18 水表面張力 /103N/m 1 8 .0 2 2 2 .8 47 8 9 .0 8 5wwwmV ?? ? ? cm3/mol 4 6 .0 7 3 6 .4 01 .2 6 5 7ooomV ?? ? ? dm3/mol 乙醇表面張力：19 0 8 0 1 6 .2 1 7 .1 59 0 8 1 .4 9 1 6 .2 ???? ， 1 ? ? 水表面張力：29 0 8 0 9 0 8 1 .4 96 0 .7 6 2 .6 6 0 .7 ???? ， 2 ? ? 5 塔頂表面張力： ? ?? ? ? ?? ?222 1 owo o o w w o o o o w w o oxVxVx V x V x V x V x V x V?? ????????? ? ?? ?21 0 .4 9 1 5 2 2 .8 4 0 .2 5 60 .4 9 1 5 3 6 .4 0 0 .5 0 8 5 2 2 .8 4 0 .4 9 1 5 3 6 .4 0??????? ? ? ? ? 因?yàn)? ? ， 所以 1 0 .4 9 1 5 0 .5 0 8 5wx ? ? ? 2lg lg 0 .2 5 6 0 .5 9 2woB ????? ? ? ????? 23 230 .4 4 1 oowwVqQVTq? ?????? ? ??? ???? ?? 23 232 1 7 . 0 0 8 3 6 . 4 00 . 4 4 1 6 2 . 3 1 7 2 2 . 8 4 1 . 0 1 58 1 . 4 9 2 7 3 . 1 5 2???? ? ? ? ? ???? ??