【導(dǎo)讀】根據(jù)設(shè)計任務(wù)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(shè)備類型，初步確定工藝流程。定的工藝流程，主要設(shè)備的形式進(jìn)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(yīng)采用連續(xù)精餾。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)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(shè)計中設(shè)計把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(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(shè)計負(fù)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(shè)計負(fù)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(yīng)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(shè)計負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。 根據(jù)以上塔板的各項液體力學(xué)驗算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。 8 塔板負(fù)荷性能圖 精餾段： (1) 漏液線 (氣相負(fù)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(guān)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(jié)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(fù)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(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3。 (4) 液相負(fù)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(guān)的垂直液相負(fù)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(guān)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(jié)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(fù)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(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線 3。 (4) 液相負(fù)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(guān)的垂直液相負(fù)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(fù)荷性能圖 設(shè)計結(jié)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(fù)荷上限 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相最大負(fù)荷 VS max m3/s 氣相最小負(fù)荷 VS min m3/s 操作彈性 課程設(shè)計是《化工原理》課程的一個總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)選修課程的基本知識去解決某一設(shè)計任務(wù)的一次訓(xùn)練。在整個教學(xué)計劃中，它也起著培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要作用。 課程設(shè)計不同于平時的作業(yè)，在設(shè)計中需要學(xué)生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進(jìn)行過程和設(shè)備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理 的設(shè)計。所以，課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的有益實踐。 通過課程設(shè)計 ,學(xué)生應(yīng)該注重以下幾個能力的訓(xùn)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(xiàn)中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集 )的能力； 2. 樹立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計思想，在這種設(shè)計思想的指導(dǎo)下去分析和解決實際問題的能力； 3. 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計算的能力； 整個設(shè)計是由論述、計算和繪圖三部分組成。論述應(yīng)該條理清晰，觀點明確；計算要求方法正確 ，誤差小于設(shè)計要求，計算公式和所用數(shù)據(jù)必須注明出處；圖表應(yīng)能簡要表達(dá)計算的結(jié)果。 設(shè)計后期的答辯，及時了解學(xué)生設(shè)計能力的補充過程，也是提高設(shè)計水平，交流心得和擴(kuò)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(xué)生進(jìn)行全面考核，更主要的是促進(jìn)學(xué)生開動腦筋 ,提高設(shè)計水平。所以，在個別答辯后，應(yīng)允許學(xué)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(chǔ)上，選出幾個有代表性的學(xué)生在全班公開答辯，實際上是以他們的中心發(fā)言來引導(dǎo)全班性的討論，目的是交流心得、探討問題和擴(kuò)大收獲。