【導讀】根據(jù)設計任務書所提供的條件和要求，通過對現(xiàn)有資料的分析對比，選定適宜的流程方案和設備類型，初步確定工藝流程。定的工藝流程，主要設備的形式進行簡要的論述。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回。流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。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的2倍。置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設計中設計把其熱量作為低溫熱源產(chǎn)生低壓蒸汽作為原料。(２)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。(３)塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。(４)壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。

　　

【正文】 ??????故在設計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。 (4) 漏液 17 由式 ? ? 39。39。0 / VLLow hhC ??? ???? /ms? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 39。039。 1 .7 1 1 .5OWK ??? ? ?，故在設計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。 (5) 液泛 為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度 ? ?wTd hHH ??? 依式 dlpd hhhH ??? ， 而 200 .1 5 3 ( ) 0 .0 0 6 1sdwlh lh? ? ?? Hd = 取 ?? ，則 ? ? 2TwH h m? ?? 故 ? ?wTd hHH ??? 在設計負荷下不會發(fā)生液泛。 根據(jù)以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。 8 塔板負荷性能圖 精餾段： (1) 漏液線 (氣相負荷下限線 )： vS =VNd ?? 54 20 = s/3 。 (2) 霧沫夾帶線 以 eV ＝ 液 /kg氣為限，求 VsLs 關系如下： 由 2 / 332 / 336002 .5 2 .8 4 1 00 .9 80 .1 1 5 1 .7 2 5sfwsLh h EL?????? ? ??????????? 0 . 7 1 21 . 5 3 9 0 . 1 3 3 9ssastfVVuVAA? ? ???聯(lián)立以上幾式，整理得 2 / ?? 在操作范圍內(nèi)，任 取兩個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值，計算結果列于下表 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 (3) 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 hOW ＝ 。由式得 2 / 3, m i n43, m i n36002 . 8 4 , 8 . 1 1 1 01000 sO W swLh E L m sl ???? ? ????? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 3。 (4) 液相負荷上限線 以θ＝ 4s 作為液體在降液管中停留時間的下限 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 18 3, m a x4 39 4fTSSAHLL m s? ????? 據(jù)此可作出與氣體流量元關的垂直液相負荷上限線 。 (5) 液泛線： 2 / 3, m i n2 / 336002 . 8 4 0 . 6 91000 sO W SwLh E Ll????????； hC = 22 ) ()10 ( SS vv ???。 hl = 3/23/20 )()( ssoww LLhh ?????? 。 h?=。 故 hp =+ 3/22 SS L? ； hd = 220 )( sws LhlL ? . 將 H , ??? ?wT hm 得， 23/23/22s 2 7 3 0 sSS LLL ???????? ）（ 從而得 VS 23/22 SS LL ??? 。 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。 提餾段 ： (1) 漏液線 vS 39。 =39。20 54VNd ?? = s/3 。 (2) 液沫夾帶線 以 ev ＝ 液 /kg氣為限，求 VsLs 關系如下： 由 2 / ?? 在操作范圍內(nèi)，任取兩個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值，計算結果列于下表中 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 (3) 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 how ＝ 。由式得 2 / 3, m i n43, m i n36002 . 8 4 , 8 . 1 1 1 01000 so w swLh E L m sl ???? ? ????? 據(jù)此可作出與氣體流量 無關的垂直液相負荷下限線 3。 (4) 液相負荷上限線 以θ＝ 4s 作為液體在降液管中停留時間的下限 Ls /(m3/s) Vs /(m3/s) 19 3, m a x4fTSSAHLL m s? ??? 據(jù)此可作出與氣體流量元關的垂直液相負荷上限線 。 (5) 液泛線 2 / 3, m i n39。 2 / 336002 . 8 4 0 . 7 0 11000 sO W SwLh E Ll????????； hC = 22 ) ()10 ( SS vv ???。 hl = 3/23/20 )()( ssoww LLhh ?????? 。 h?=。 故 hp =+ 3/22 SS L? ； hd = 220 )( sws LhlL ? 。 將 H ,0 3 8 , ??? ?wT hm 得， 23/23/22s sSS LLL ???????? ）（ 從而得 VS 23/22 5 5 SS LL ??? 。由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖 設計結果一覽表 項目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提留段 各段平均壓強 Pm kPa 各段平均溫度 tm ℃ 平均流量 氣相 VS m3/s 液相 LS m3/s 實際塔板數(shù) N 塊 10 10 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 管底與受業(yè)盤距 ho m 20 離 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 孔間距 t mm 孔數(shù) n 個 5133 5133 開孔面積 A0 m2 篩孔氣速 uo m/s 塔板壓降 pP? kPa 液體在降液管中停留時間 τ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg 液 /kg 氣 負荷上限 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相最大負荷 VS max m3/s 氣相最小負荷 VS min m3/s 操作彈性 課程設計是《化工原理》課程的一個總結性教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合運用本門課程及有關選修課程的基本知識去解決某一設計任務的一次訓練。在整個教學計劃中，它也起著培養(yǎng)學生獨立工作能力的重要作用。 課程設計不同于平時的作業(yè)，在設計中需要學生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進行過程和設備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理 的設計。所以，課程設計是培養(yǎng)學生獨立工作能力的有益實踐。 通過課程設計 ,學生應該注重以下幾個能力的訓練和培養(yǎng)： 1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù) (包括從已發(fā)表的文獻中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集 )的能力； 2. 樹立既考慮技術上的先進性與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設計思想，在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力； 3. 迅速準確的進行工程計算的能力； 整個設計是由論述、計算和繪圖三部分組成。論述應該條理清晰，觀點明確；計算要求方法正確 ，誤差小于設計要求，計算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應能簡要表達計算的結果。 設計后期的答辯，及時了解學生設計能力的補充過程，也是提高設計水平，交流心得和擴大收獲的重要過程。答辯通常包括個別答辯和公開答辯兩種形式。個別答辯的目的不僅是對學生進行全面考核，更主要的是促進學生開動腦筋 ,提高設計水平。所以，在個別答辯后，應允許學生修改補充自己的圖紙和說明書。公開答辯是在個別答辯的基礎上，選出幾個有代表性的學生在全班公開答辯，實際上是以他們的中心發(fā)言來引導全班性的討論，目的是交流心得、探討問題和擴大收獲。