【正文】 接近。它可以使氣（汽）液液兩相之間進行充分接觸，達到相際接觸傳熱及傳質(zhì)的目的。 南京工業(yè)大學《化工原理》課程設(shè)計設(shè)計題目 苯和甲苯體系浮閥精餾塔的設(shè)計 學生姓名 張志琪 班級、學號 浦化工0909 指導教師姓名 馮暉 李衛(wèi)星 課程設(shè)計時間2011年12月19日2011年12月31日 課程設(shè)計成績百分制 權(quán)重設(shè)計說明書、計算書及設(shè)計圖紙質(zhì)量，70%獨立工作能力、綜合能力、設(shè)計過程表現(xiàn)、設(shè)計答辯及回答問題情況，30%設(shè)計最終成績（五級分制）指導教師簽字 化學化工學院課程名稱 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目 苯和甲苯體系浮閥精餾塔的設(shè)計 學生姓名 張志琪 專業(yè) 化學工程與工藝 班級學號 P1001090919 設(shè)計日期 2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 31日設(shè)計條件及任務：進料流量 ：F=230 kmol/h 進料組成 ：ZF=（摩爾分率） 進料熱狀態(tài) ：冷液進料（tF=℃）設(shè)計體系： 苯和甲苯二元體系設(shè)計條件: 塔頂組成XD≥99% 塔底組成XW≦% 指導教師 馮暉 李衛(wèi)星 2011 年 12 月 31 日 前 言化學工業(yè)中塔設(shè)備是化工單元操作中重要的設(shè)備之一，化學工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應用的諸如吸收、解吸、精餾、萃取、增濕、減濕等單元操作中，精餾操作是最基本的單元操作之一，它是根據(jù)混合液中各組分的揮發(fā)能力的差異進行分離的。 2011年12月 目 錄第1章 概述 u 塔設(shè)備概述 ……………………………………………………(6)u 化工生產(chǎn)對塔設(shè)備的要求 ……………………………………(6)u 塔設(shè)備的選用 …………………………………………………(7)u 浮閥塔的優(yōu)點 …………………………………………………(7)第二章 總體設(shè)計方案 u 操作壓強的選擇 ………………………………………………(8)u 物料的進料狀態(tài) ………………………………………………(8)u 塔釜的加熱方式 ………………………………………………(8)u 回流方式 ………………………………………………………(8)第3章 精餾工藝流程圖 …………………………………………………………(9)第4章 理論板數(shù)的確定 ……………………………………………………… (10)u …………………………………………………… (10)u 物系相平衡數(shù)據(jù) …………………………………………… (10)u q值的計算 ………………………………………………… (10)u 回流比的確定 ……………………………………………… (11) α值的確定 …………………………………………… (11) e點的確定 …………………………………………… (11) 最小回流比Rmin的確定 …………………………………(11) 操作回流比Ropt的確定 …………………………………(12)u 理論板數(shù)的確定 …………………………………………… (12) 精餾段與提留段的汽液相流率 ……………………… (12) 精餾段與提留段方程的確定 ………………………… (12) 逐板計算法計算理論板數(shù) …………………………… (12)u 實際板數(shù)的確定 …………………………………………… (14) 全塔效率ET的計算 …………………………………… (14) 實際板數(shù)的確定 ……………………………………… (14)第五章 塔體主要工藝尺寸的設(shè)計計算 ……………………………………… (14)u 塔體設(shè)計所需的有關(guān)物性數(shù)據(jù)計算 ……………………… (14)u 精餾段塔徑塔板的設(shè)計計算 ……………………………… (18) 塔板參數(shù)的計算和選擇 ………………………………(18) 流體力學校驗 …………………………………………(23) 負荷性能圖 ……………………………………………(26)u 精餾段塔徑塔板的設(shè)計計算 ……………………………… (28) 塔板參數(shù)的計算和選擇 ………………………………(28) 流體力學校驗 …………………………………………(33) 負荷性能圖及操作彈性計算 …………………………(37)u 塔體主要工藝尺寸的匯總 ………………………………… (39)第六章 輔助設(shè)備設(shè)計 …………………………………………………………(41)u 塔頂全凝器的計算與選型 …………………………………(41)u 塔底再沸器的計算與選型 …………………………………(45) 塔底再沸器的介紹 ……………………………………(45) 塔底再沸器的設(shè)計 ……………………………………(47)u 其他輔助設(shè)備的計算與選型 ………………………………(48) 各類接管的計算與選型 ………………………………(48) 泵的計算與選型 …………………………………… (51)第7章 結(jié)論 …………………………………………………………………… (54)u 設(shè)計感想 ……………………………………………………( 54)u 致謝 ………………………………………………………… (55)u 參考文獻 …………………………………………………… (55)第1章 概述 塔設(shè)備概述塔設(shè)備是化學工業(yè)，石油工業(yè)，石油化工等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。在各種塔型中，當前應用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。 塔釜的加熱方式本次分離采用任務中，塔底采用再沸器加熱，冷流體為塔底液體，熱流體為高溫蒸汽，此種加熱方式屬于間接蒸汽加熱。s mpag== 640pa，故滿足。①浮閥選型：F1型浮閥②閥孔氣速u0的計算 取F0=10 則m/s③浮閥數(shù)N計算： 式中d0 = =④塔板開孔率 開孔率⑤塔板的布置與浮閥的排列 ?塔板分塊 塔徑D/mm800~12001400~16001800~20002200~2400塔板分塊數(shù)3456 因 D800mm 故塔板采用分塊式，查表的塔塊分為5塊 ?開孔區(qū)面積Aa 邊緣區(qū)和安定區(qū)的寬度：WS =W’S=85mm WC=54mm m m 得出 m2 ?閥孔計算及其排列閥孔按等腰三角形叉排，取閥孔間距t為： 又t’ 故根據(jù)以上條件繪制塔板布置圖 算出N=365 根據(jù) m/s 流體力學校驗 hp=hc+h1+hσ①干板壓強降hc 故：操作時浮閥全開 所以 m液柱②液層阻力h1 h1 =ε（hW+hOW） 則 h1=(+)= m液柱③液體表面張力hσ 數(shù)值很小，設(shè)計時可以忽略不計 則 hp=hc+h1+hσ=++0= 則：氣體通過每層塔板的壓降△P為 △P=hP（a）是臥式再沸器，殼方為釜液沸騰，管內(nèi)可以加熱蒸汽。②按照蒸發(fā)器的計算程序：⑴設(shè)備的熱負荷等于： ⑵水的流量： ⑶平均溫度差：℃ ⑷按照傳熱方式估算傳熱系數(shù) K=1000w/(m2為人孔處板間距。 致謝本次設(shè)計能完全結(jié)束，離不開老師得辛勤指導和同學們的熱心幫助