【導(dǎo)讀】常壓精餾，泡點進料，塔頂全凝，泡點回流，塔底間接加熱。關(guān)物性數(shù)據(jù)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(shè)計簡明、合理，能滿足初步生產(chǎn)工藝的需要，有一定的實踐指導(dǎo)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(fù)荷下限線液相負(fù)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(shù)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(shù) ? ?km1000w/K 2 ?? 估算傳熱面積 2m 243. 9100010005458 .3K Δ tQA ?? ??? 取安全系數(shù) ，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(shù) =4 取孔徑為 H=(nnFnp)HT+nFHF+H1+H2+nPHp+HD+HB H:塔高 n：實際塔板數(shù) nF:進料板數(shù) nP :人孔數(shù) 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(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 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(shù) 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(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 液相最大負(fù)荷 LS max m3/s 液相最小負(fù)荷 LS min m3/s 操作彈性 本設(shè)計對苯 — 甲苯分離過程篩板精餾塔裝置進行了設(shè)計 。 通過近兩周的努力，反經(jīng)過復(fù)雜的計算和優(yōu)化，我終于設(shè)計出一套較為完善的塔板式連續(xù)精餾塔設(shè)備。其各項操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，而且操作彈性大，生產(chǎn) 能力強，達到了預(yù)期的 目的。 通過這次課程設(shè)計我學(xué)到了很多知識， 同時也對以前所學(xué)過的知識進行了復(fù)習(xí)，學(xué)會以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(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(guān)書籍，并從設(shè)計書上了解熟悉了設(shè)計的流程和方法。通過查閱資料 我對設(shè)計有了一定的了解，并 確定了 設(shè)計方案 和具體流程及設(shè)計時間表，然后就進入了 正式 的設(shè)計工作當(dāng)中。 從最簡單的物料衡算開始，把設(shè)計題目中的操作條件轉(zhuǎn)化為化工原理課程物料衡算相關(guān)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(yīng)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(shù)求出了實際回流比。同樣理論塔板數(shù)的計算也是通過復(fù)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(xué)驗算，塔板負(fù)荷性能圖計算等 。 當(dāng)然這一路下來并不是一帆風(fēng)順的。在驗算漏液時我發(fā)現(xiàn)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(dǎo)致這一問題原因，在對這幾個因素逐一分析后我們把目標(biāo)轉(zhuǎn)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(chǎn)能力比較大，太小的孔心距會導(dǎo)致板上液層壓力大于板下氣流產(chǎn)生的壓力就會導(dǎo)致漏液的產(chǎn)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(shè)計使我 把平時所學(xué)的理論知識運用到實踐中，使我對書本上所學(xué)理論知識有了進一步的理解，也使我自主學(xué)習(xí)了新的知識并在設(shè)計中加以應(yīng)用。此次課程設(shè)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(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計方案。通過這次課程設(shè)計提高了認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力。總之，這次課程設(shè)計不僅鍛煉了我應(yīng)用所學(xué)知識來分析解決問題的能力，也提高了 自主學(xué)習(xí) ，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(shè)計中給予我的敦促和指導(dǎo)工作。對于設(shè)計中 遇到的問題她給予了我認(rèn)真明確耐心的指導(dǎo)，這極大的鼓勵了我完成設(shè)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(dāng)高度， m Af降液管面積， ㎡ k篩板的穩(wěn)定系數(shù) AT 塔截面積，㎡ L塔內(nèi)下降液 體流量， kmol/h C計算時 umax的負(fù)荷因數(shù) lW溢流堰高度 ,m CO流量系數(shù) LS下降液體流率， m3/s D塔徑， m N 理論板數(shù) d0 篩孔直徑， mm NP實際塔板數(shù) E液流收縮系數(shù) NT理論塔板數(shù) ET 全塔效率 n篩孔數(shù) 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(shù) q 進料熱狀態(tài)承參數(shù) H 板間距， mm R回流比 hc 與干板壓降相當(dāng)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(dāng)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(jīng)降液管壓降相當(dāng)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(dāng)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(nèi)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(shù)的修正系數(shù) ，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(shù) 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(xué)工業(yè)出版社 ,2020. [2]陳敏恒 . 化工原理 下冊 (第三版） [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [3]吳俊，宋孝勇 . 化工原理課程設(shè)計 [M].華東理工大學(xué)出版社， [4]申迎華，郝曉剛 . 化工原理課程設(shè)計 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [5]張建偉 . 化工單元操作實驗與設(shè)計 [M].天津大學(xué)出版社， [6]匡國柱，史啟才 . 化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [7]王國勝 . 化工原理課程設(shè)計 （第三版） [M].大連理工大學(xué)出版社， [8]楊秀琴，徐紹紅 . 化工設(shè)計概論 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [9]楊基和 蔣培華 . 化工工程設(shè)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(shè)計指導(dǎo) [M].化學(xué)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(shè)計 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 , [12]馬江權(quán) ,冷一欣 . 化工原理課程設(shè)計 [M].中國石化出版社 ， 2020