【導讀】常壓精餾，泡點進料，塔頂全凝，泡點回流，塔底間接加熱。關物性數據的計算；④精餾塔的塔體工藝尺寸計算；⑤精餾塔塔板的主要工藝尺寸的計算。本設計簡明、合理，能滿足初步生產工藝的需要，有一定的實踐指導作用。

　　

【正文】 甲苯的冷凝潛熱為主計算 5 8 6 0 . 5 k w3 9 3 . 71 4 . 8 9rGQ 1 ???? 0 .0 0 0 .0 1 0 .0 2 0 .0 3 0 .0 4 0 .0 5 0 .0 6 0 .0 72468101214161820漏液線液相負荷下限線液相負荷上限線液泛線霧沫夾帶線Vs(m3/s)Ls( m3/s ) ? ? g/ tC QG p2 ????? ? ? ? ? 4 2 . 5 ℃0 . 3 5 315458 0 . 4 9308 0 . 4 9ln458 0 . 9 4308 0 . 9 4 ??????? ? ?℃m700W/K 2 ?? 23m 105860 .5k Δ tQA ?? ??? 安全系數取 ，換熱面積 ??? ℃tw ? 加熱蒸汽量： 1 6 . 1 2 k g / s3 6 0 08 6 . 5 16 7 0 . 73 6 0 0VMG V3 ???? 3 6 2 . 83 6 20 . 9 7 63 9 40 . 0 2 4r ????? 對 Q估算 5 8 4 8 . 3 k w3 6 2 . 81 6 . 1 2rGQ 3 ????? 5%熱損失 6 1 4 0 . 75 8 4 8 . 31 . 0 5Q ??? 選 ， ℃ts熱 ? ℃ t n ??? 取傳熱系數 ? ?km1000w/K 2 ?? 估算傳熱面積 2m 243. 9100010005458 .3K Δ tQA ?? ??? 取安全系數 ，實際傳熱面積 ?? 10 各種管尺寸確定 泵輸進料， ? /hm0 . 0 1 0 5/hm3 7 . 8 38 0 3 . 63 6 2 . 7 78 3 . 8 0ρ MFL 33FFF ?????? L4dFFF ?????? 釜殘液的體積流量： /s0 . 0 0 4 8 7 m/h1 7 . 5 4 4 9 . 1 6ρ MWL 33wws ?????? ? 0. 07 8 7m1π0. 00 4 874d w ???? pd 15m/suv ? 0 . 6 6 m153 . 1 4 45 . 1 5π u4Vdvsp ????? Rd 強制回流 ? 0 . 0 9 0 m2 . 03 . 1 40 . 0 1 2 84π u4LdRsR ????? vd 15m/suv ? u4VdvsV ?? ???? 11 塔高 總塔高度 =塔頂空間 +塔底空間 +人孔 +塔高 取塔頂空間 ? 塔底空間 ? 人孔數 =4 取孔徑為 H=(nnFnp)HT+nFHF+H1+H2+nPHp+HD+HB H:塔高 n：實際塔板數 nF:進料板數 nP :人孔數 HF：進料板間距 Hp：人孔板間距 HB：塔底空間高度 HD：塔頂空間高度 H1：封頭高度 H2：裙座高度 塔高： H=(2614)++4? +++3+= 設計結果一覽表 項目 符號 單位 計算數據 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 N 塊 15 11 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 雙 流型 雙 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)盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 孔間距 t mm 孔數 n 個 30903 30903 開孔面積 m2 篩孔氣速 uo m/s 塔板壓降 hP m 液體在降液管中停留時間 τ s 降液管內清液層高度 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 液相最大負荷 LS max m3/s 液相最小負荷 LS min m3/s 操作彈性 本設計對苯 — 甲苯分離過程篩板精餾塔裝置進行了設計 。 通過近兩周的努力，反經過復雜的計算和優(yōu)化，我終于設計出一套較為完善的塔板式連續(xù)精餾塔設備。其各項操作性能指標均能符合工藝生產技術要求，而且操作彈性大，生產 能力強，達到了預期的 目的。 通過這次課程設計我學到了很多知識， 同時也對以前所學過的知識進行了復習，學會以嚴謹的態(tài)度對待每一件事情，從中受益匪淺。 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 我對設計有了一定的了解，并 確定了 設計方案 和具體流程及設計時間表，然后就進入了 正式 的設計工作當中。 從最簡單的物料衡算開始，把設計題目中的操作條件轉化為化工原理課程物料衡算相關的變量最終把物料衡算正確的計算出來。然后是回流比的確定，應用分離工程中的計算 式出了最小回流比，然后通過分析確定了放大倍數求出了實際回流比。同樣理論塔板數的計算也是通過復雜但有序的計算得出。 接下來塔的工藝尺寸計算，篩板流體力學驗算，塔板負荷性能圖計算等 。 當然這一路下來并不是一帆風順的。在驗算漏液時我發(fā)現得出的驗算值小于規(guī)定值，通過討論分析，我們整理出可能幾條導致這一問題原因，在對這幾個因素逐一分析后我們把目標轉向了最大的“疑犯”篩板孔心距。原來是我們把孔心距取值取得偏小了，因為我們這個塔的生產能力比較大，太小的孔心距會導致板上液層壓力大于板下氣流產生的壓力就會導致漏液的產生。在 重新取了一個稍大的孔心距后通過驗算漏液問題得到順利解決。 這次歷時近兩周的的課程設計使我 把平時所學的理論知識運用到實踐中，使我對書本上所學理論知識有了進一步的理解，也使我自主學習了新的知識并在設計中加以應用。此次課程設計也給我提供了很大的發(fā)揮空間，積極發(fā)揮主觀能動性獨立地去通過書籍、網絡等各種途徑查閱資料、查找數據和標準，確定設計方案。通過這次課程設計提高了認識問題、分析問題、解決問題的能力。總之，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，也提高了 自主學習 ，檢索資料和協(xié)作的技能。 最后 ， 非常 感謝高玉紅老師在這次課程設計中給予我的敦促和指導工作。對于設計中 遇到的問題她給予了我認真明確耐心的指導，這極大的鼓勵了我完成設計的決心。 : A0篩孔面積，㎡ h0降液管底高度， m Aa塔板開孔面積，㎡ hσ 相克服表面張力壓降所當高度， m Af降液管面積， ㎡ k篩板的穩(wěn)定系數 AT 塔截面積，㎡ L塔內下降液 體流量， kmol/h C計算時 umax的負荷因數 lW溢流堰高度 ,m CO流量系數 LS下降液體流率， m3/s D塔徑， m N 理論板數 d0 篩孔直徑， mm NP實際塔板數 E液流收縮系數 NT理論塔板數 ET 全塔效率 n篩孔數 ev 霧 沫夾帶量， kg液 /kg氣 P操作壓強， kpa F 進料流量 , kmol/h △P 壓強降， pa或 kpa Fa氣相動能因數 q 進料熱狀態(tài)承參數 H 板間距， mm R回流比 hc 與干板壓降相當液柱高度 ， m t篩孔中心距， mm hl 與氣流穿過液層的壓降相當液柱高度 m u空塔氣速， m/s hf 板上鼓泡層高度， m u0 篩孔氣速 , m/s hL 板上液高度， m u′ 0降液管底隙處液體流速 ,m/s hd,與液體流經降液管壓降相當量液柱高度， m DF 進料管直徑 , m Dl 回流管直徑 , m DW 釜液出口管直徑 , m DT 塔頂蒸汽管直徑 , m hp 與單板壓降相當液層高度， m how 堰上液層高度， m hw 溢流堰長度， m W釜殘液流量， kmol/h WC 無效區(qū)塊度， m Wd 弓形降液管高度， m ws安定區(qū)寬度， m X液相中易揮發(fā)組分摩爾分率 Y氣相中易揮發(fā)組分摩爾分率 Z塔的有效高度， m vs塔內上升蒸汽流量， m3/s A易揮發(fā)組分 B難揮發(fā)組分 L液相 D餾出液 h 小時 i組分序號 m平均 F原料液 min最小 max最大 n塔板序號 α 相對揮發(fā)度，無因次 β 干篩孔流量系數的修正系數 ，無因次 σ 液體表面張力， mN/m δ 篩板厚度， mm μ 粘度， ?液體密度校正系數 V?氣相密度 ,kg/m3 φ 開孔率 t時間 ,s ρ L液 相密度 ,kg/m3 [1]譚天恩，竇梅 .化工原理 下冊 (第三版 ) [M].北京 .化學工業(yè)出版社 ,2020. [2]陳敏恒 . 化工原理 下冊 (第三版） [M].化學工業(yè)出版社， [3]吳俊，宋孝勇 . 化工原理課程設計 [M].華東理工大學出版社， [4]申迎華，郝曉剛 . 化工原理課程設計 [M].化學工業(yè)出版社， [5]張建偉 . 化工單元操作實驗與設計 [M].天津大學出版社， [6]匡國柱，史啟才 . 化工單元過程及設備課程設計 [M].化學工業(yè)出版社， [7]王國勝 . 化工原理課程設計 （第三版） [M].大連理工大學出版社， [8]楊秀琴，徐紹紅 . 化工設計概論 [M].化學工業(yè)出版社， [9]楊基和 蔣培華 . 化工工程設計概論 [M].中國石化出版社， [10]任曉光 ,宋永吉 ,李翠清 . 化工原理課程設計指導 [M].化學工業(yè)出版社 , [11]付家新 ,王為國 ,肖穩(wěn)發(fā) . 化工原理課程設計 [M].化學工業(yè)出版社 , [12]馬江權 ,冷一欣 . 化工原理課程設計 [M].中國石化出版社 ， 2020