【導讀】學，是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個教學中起著培養(yǎng)學生能力的重要作用?？紗栴}能力，計算能力等。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)中得到廣泛應用。精餾過程在能量劑驅動下（有。發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉移，實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)。的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進行分離。易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設計一板式塔將其分離。塔頂產(chǎn)品組成：≥97%；工時：年開工時數(shù)7200小時；宜的流程方案和設備類型,初步確定工藝流程。形式進行簡要的論述。編制設計結果概要或設計一覽表；確定冷凝器與再沸器的熱負荷；初估冷凝器與再沸器的傳熱面積；塔徑計算及板間距確定；塔板布置及篩板塔的主要結構參數(shù)；精餾塔接管尺寸計算；

　　

【正文】 +()E/(3600q’V,L/l W)2/3=+(,L)2/3 由 u0,min=[(+) ρ’L/ρ’V]=q V,V/A0 所以 q V,V=[(+) ρ’L/ρ’V] =[(+[+(,L)2/3]－ )] =[(+[+(’V,L)2/3]－ )] =[+’V,L2/3] 在操作范圍內，任取幾個值 q’ V,L，依上式計算 q’ V,V出值，計算結果列于表 91； 1 2 3 4 5 6 max min 29 表 94 提餾段漏液線 q’ V,V— q’ V,L關系數(shù)據(jù) q 39。V,L(m3/s) q 39。V,V(m3/s) 依表中數(shù)據(jù)，在圖 92 中做出漏液線 1； （ 3） 霧沫夾帶線： 以 e V= /kg氣為限 e V=(106/ζ提 )(u a/(HThf))= u a=q’ V,V/(AtAf)=q’ V,V/()= V,V Hf==[+(’V,L)2/3]=+’V,L2/3 e V=(106/ζ提 )(u a/(HThf)) =(1061000/)[’ V,V/(’V,L2/3)]= q’ V,V=’V,L2/3 在操作范圍內，任取幾個 q’V,L值，依上式計算出 q’ V,V值，計算結果列于表 95： q39。 V,L(m3/s) q39。 V,V(m3/s) 依表中數(shù)據(jù)，在圖 92 中做出霧沫夾帶線 2； （ 3）液相負荷下限線： 對于平直堰，取堰上液層高度 h OW=： h OW=()E/(3600qV,L/l W)2/3=,L2/3= q’ V,L=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 30 θ＝ A fH T/q V,L=,L=4 q’ V,L=據(jù)此可作出與氣體流量元關的垂直液相負荷上限線 4； （ 5）液泛線： 令 H d=θ(HT+h w)， Hd=hp+hl+hd， hp=h c+hl+hζ， hl=εoh L， h L=h w+h OW； 聯(lián)立得： θHT+(θεo1) h w=(εo+1) h OW+ h c+hd+hζ； 忽略 hζ，將 h OW 與 q’ V,L， hd 與 q’ V,L， h c 與 q’ V,V的關系式代人 上式，并整理得： q’ V,V2=’ V,’ V,L2/3 在操作范圍內，任取幾個 q’ V,L值，依上式計算出 q’ V,V值，計算結果列于下表 96： q’V,L(m3/s) q 39。V,V(m3/s) 依表中數(shù)據(jù)，在圖 92 中做出液泛線 5； （ 7） 操作線： 操作氣液比： q’ V,V/q’ V,L=， 過（ 0,0）和（ ,）兩點，在圖 92 做出操作線 6； 圖 92 提餾段塔板負荷性能圖 1 2 3 4 5 6 max min 31 從圖中可以看出，操作線的上限由液泛所控制，下限由漏液所控制，其操作彈性為：操作彈性 =q’ V,max/q’ V,min=10各接管尺寸的確定 進 料體積流量 ： q L,F=q n,F M F/ρ L,F= 取適宜的輸送速度 u F=，故 DF=(4 q V, F/u f/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 45 3mm， 則實際管徑 d=39mm： 實際管內流速： u F=4 釜殘液出料管 釜殘液的體積流量： q L,W=q n,W M W/ρ L,W= 取適宜的輸送速度 u W=，故 DW=(4 q V,W/u W/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 50 3mm， 則實際管徑 d=44mm： 實際管內流速： u W=4 回流液管 回流液體積流量： q L,D=q n,D M D/ρ L,D= 取適宜的輸送速度 u D=，故 DD=(4 q V,D/u D/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 32 3mm， 則實際管徑 d=26mm： 實際管內流速： u D=4 32 塔頂上升蒸汽管 塔頂上升蒸汽的體積流量： q V,D=q n,D M D/ρ V,D= 取適宜的輸送速度 u D=20m/s，故 DD=(4 q V,D/u D/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 108 3mm， 則實際管徑 d=102mm： 實際管內流速： u D=4 11 設計一覽表 項目 符號 單位 計算結果 精餾段 提餾段 各段平均壓強 P K Pa 各段平均溫度 T ℃ 平均摩爾質量 氣相 mvM, Kg/k mol 液相 mLM, Kg/k mol 平均 密度 氣相 mv,? 3/mkg 液相 mL,? 3/mkg 氣液 負 荷 氣相 vvq, sm/3 液相 Lvq, sm/3 平均表面張力 ? mmN/ 平均黏度 ? sMPa? 理論塔板數(shù) N 塊 8 8 實際塔板數(shù) N 塊 15 15 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 33 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 l w m 堰高 h w m 降液管面積 fA 2m 液體在降液管中停留時間 η s 管底與受業(yè)盤距離 ho m 板上清液層高度 h L m 孔徑 do mm 5 5 孔間距 t mm 15 15 孔數(shù) n 個 3758 3758 開孔面積 Aa m2 篩孔氣速 U o m/s 塔板壓降 ?P K Pa 降液管內清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 Ve kg液 /k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 max,vq m3/s 氣相最小負荷 min,vq m3/s 操作彈性 34 12 課程設計心得體會 首先，非常感謝老師給我們提供的這么一個既鍛煉自己獨立自主進行化工課程設計的機會，又 可以促進我們自主加強以前學過知識的回顧，從而為以后的工作做理論上的準備！通過這次課程設計，我 學到了很多知識， 并更加鞏固了大量課程內容，懂得了許多做事方法，可謂是受益匪淺。為了把這個課程設計做好，首先，我 去圖書館借閱了大量有關書籍，并從設計書上了解熟悉了設計的流程和方法。通過查閱資料 和回顧以前學過的知識，我從對設計一知半解 變得初曉門路，而進一步地 學習和探討使我對這門功課有更深的理解，為以后從事相關工作打下了一定的理論基礎 。 萬事開頭難， 特別是這種從來沒有接觸過的方向，同 時 此次 課程設計 也 給我提供了 很大 的發(fā)揮空間， 首先必須 發(fā)揮主觀能動性獨立地去通過書籍、網(wǎng)絡等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù) 和標準 ，確定設計方案。通過這次課程設計提高了我認識問題、分析問題、解決問題的能力。更重要的是，該課程設計 使我認識到理論與實際相結合的重要性，在加強理論知識的基礎上，我們還要考慮到現(xiàn)實的相關事項， 需要我們充分發(fā)揮團隊合作 的 精神， 互相探討，互相學習，相互 之間緊密 協(xié)作 ，相互配合 的能力 ，才可能在有限的時間內設計出 合理 的設計方案?？傊?，這次課程設計不僅鍛煉了我 應用所學知識來分析解決問題的能力 ， 也大大提高了我 自學，檢索資料和協(xié)作的技能 。 最后，非常 感謝 老師在這次課程設計中給予我們的敦促和指導工作。對于設計中我們遇到的問題他 給予了我們認真 、 明確 、耐心的指導，這極大的鼓勵了我完成設計的決心。 參考文獻 : [1]柴誠敬主編，化工原理（第二版）上冊 [M]高等教育出版社， 2021； [2]柴誠敬主編，化工原理（第二版）下冊 [M]高等教育出版社， 2021； [3]王國勝主編，化工原理課程設計（第三版） [M]大連理工大學出版社， 2021； [4]付家新，王為國，肖穩(wěn)發(fā)主編，化工原理課程設計 (典型化工單元操作設備設計 )[M]化學 工業(yè)出版社， 2021