【導(dǎo)讀】2．繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、精餾塔設(shè)備條件圖。3．撰寫精餾塔的設(shè)計(jì)說明書。

　　

【正文】 0 .0 6 0 .0 0 2 0 3 ) 6 .0 9 9 5 /LLVu C h hms?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? 實(shí)際孔速 0 0 ,m in1 0 .9 2 /u m s u?? 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 00 , m i n1 3 . 0 1 2 . 1 3 1 . 56 . 0 9 9 5uK u? ? ? ? 該值大于 ，符合設(shè)計(jì)要求。故本設(shè)計(jì)中精餾段在設(shè)計(jì)負(fù)荷下無明顯漏液。 液泛驗(yàn)算 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 ??? 甲醇 — 水物系屬一般物系，取 ?? ，則 ( ) ( ) mTWHh? ? ? ? ? 而 d p L dH h h h? ? ? 板上不設(shè)進(jìn)口堰，則 0 . 0 8 7 8 0 . 0 6 0 . 0 0 1 5 0 . 1 4 9 3 md P L dH h h h? ? ? ? ? ? ?液柱 ()d T WH H h??? 故在本 設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線 由 0 , m in ( )LL Vu C h h? ? ?? ? ? 0 . m i n2, m i n 302 . 8 4 ()1000S hL w o w o w wV Lu h h h h EAl? ? ? ? 得 2 34 . 4 0 . 7 7 2 0 . 1 0 1 1 . 0 5 0 436002 . 8 4 8 0 6 . 1{ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [ 0 . 0 4 6 6 1 ( ) ] 0 . 0 0 2 3 } 2 . 8 51 0 0 0 1 . 0 5 6 sL? ? ? ?? ? ? ? ? ? 則 2 3, m i n 0 . 3 6 2 . 7 4 4 2 0 . 6 5SsVL?? 2 3, m i n 0 02 . 8 44 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [ ( ) ] )1000 h LSW VWLV C h E h Al ? ? ?? ? ? ? ?吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) １７ 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式計(jì)算 出 Vs 的值，計(jì)算結(jié)果見下表 31 表 31 由上表數(shù)據(jù)可做出漏液線 1 液沫夾帶線 取霧沫夾帶極限值 kg /kgve ? 液 氣 依式 5 3 .25 .7 1 0 ()av Tfue Hh????? 式中 0 . 5 3 62 . 0 1 1 0 . 1 4 5SSaSTfVVuVAA? ? ??? ( )f w OWh h h?? Wh = 即 223336002 . 8 4 1 ( ) 0 . 6 41 0 0 0 1 . 0 5 6 so w sLhL? ? ? 故 ? ?22332 . 5 0 . 0 4 6 6 0 . 6 4 0 . 1 1 7 1 . 6f s sh L L? ? ? ? 22330 . 4 0 . 1 1 7 1 . 6 0 . 2 8 3 1 . 6T f s sH h L L? ? ? ? ? ? 3 . 2663 . 22330 . 5 3 65 . 7 1 0 5 . 7 1 0 ( ) 0 . 11 9 . 2 6 1 00 . 2 8 3 1 . 6aSv L T f SuVe HhL????????? ? ????? ??? 則 2 33 .2 6 1 8 .4 1 6ssVL? ? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式計(jì)算出 Vs 的值，計(jì)算結(jié)果見表 32： 表 32 由上表數(shù)據(jù)即可做出液沫夾帶線 2 液 相負(fù)荷下限線 對于平直堰，取堰上層高度 ? 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 23 336002 . 8 4 1 0 ( ) 0 . 0 0 6sOWWLhE l?? ? ? ? 取 1E? ? 3,m in ssL ? 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。 液相負(fù)荷上限線 取 4s?? 作為液體在降液管中的停留時(shí) 間的下限 則 4fTsAHL? ?? 3, m a x /s44fTs AHL ?? ? ? Ls, 3ms Vs， 3ms Ls， 3ms Vs， 3ms 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) １８ 據(jù)此可作出與氣體流量 VS無關(guān)的垂直線，液相負(fù)荷上限線 4。 液泛線 令 ()d T WH H h??? 由 11 。d P L d P c L L W O WH h h h h h h h h h h h h? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?； ； 聯(lián) 立 得 T W O W c dH h h h h h ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ 1 ） （ 1 ） ,O W d c Sh h h h V? SS忽 略 ， 將 與 L 與 L ， 與 的 關(guān) 系 式 代 入 上 式 ， 并 整 理 得 22Sa V b c d? ? ? ?? ? ?SS2/3LL ? ? ? ?22020 .0 5 1 0 .0 5 1 2 .8 5 0 .0 2 88 0 6 .10 .1 0 1 1 .0 3 4 4 0 .7 7 2VLa Ac ???? ??? ? ? ??? ???????? ? ? ? ?0 . 5 0 . 4TWb H h? ? ?? ? ? ? ? ? ? 1 0 . 5 0 . 6 3 1 0 . 0 4 6 6 = 0 . 1 4 7 ? ? ? ?2200 . 1 5 3 0 . 1 5 3 1751 . 0 5 6 0 . 0 2 8Wc lh? ? ? ?? 333 6 0 0 3 6 0 02 .8 4 1 0 ( ) 2 .8 4 1 0 1 ( 0 .6 3 ) 1 .0 4 91 .0 5 6WdE l????? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 2/3 2/311 故 220 . 0 2 8 0 . 1 4 7 1 7 5 1 . 0 4 9SV ? ? ?SS 2/3LL 即 225 .2 5 6 2 5 0 3 7 .4 6SV ? ? ?SS2/3LL 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上 式計(jì)算出 Vs 的值，計(jì)算結(jié)果見下表 33 表 表 33 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5 根據(jù)以上方程可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖。 精餾塔負(fù)荷性能圖見圖 3— 1 精餾段篩板負(fù)荷性能圖012345670 Ls(m3/s)Vs(m3/s)系列1系列2系列3系列4系列5系列6 圖 31 ，作出操作點(diǎn)，與原點(diǎn)連接，即為操作線。 Ls， 3ms Vs， 3ms 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) １９ ，按生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的 氣相和液相流量所得到的操作點(diǎn) P在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設(shè)計(jì)合理。 ，所以塔板的氣相負(fù)荷上限由液沫夾帶控制，操作下限由漏液線控制。 ，從負(fù)荷性能圖中可查得氣相負(fù)荷上限 Vsmax= m3/s,氣相負(fù)荷下限Vsmin= m3/s，所以可得 故操作彈性為 m axm in sVV ?? 塔板的這一操作彈性在合理的范圍 (3～ 5)之內(nèi)，由此也可表明塔板設(shè)計(jì)是合理的。 板式塔的結(jié)構(gòu) 塔體結(jié)構(gòu) 板式塔內(nèi)部裝有塔板 、降液管、各物流的進(jìn)出口及人孔（手孔）、基坐、 除沫器等附屬裝置。除一般塔板按設(shè)計(jì)間距安裝外，其它處根據(jù)需要決定 其間距。 塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段遠(yuǎn)高于板間距，取 。 塔底空間 （ 1）、塔底儲(chǔ)液空間依儲(chǔ)液量停留 3－ 5min 或更長時(shí)間而定。 （ 2）、塔底液面至下層塔板之間要有 。 人孔 對于 mmD 1000? 的板式塔，為安裝、檢修的要求，每隔 8 層塔板設(shè)一人孔，本塔共開3 個(gè)人孔。提餾段開 2 個(gè)人孔精餾段開 1 個(gè)。人孔處板間距為 800mm，直徑為 500mm，其伸出塔體的筒長為 200mm。 塔高 有效塔高 H =(n－ nF－ nP－ 1)HT+nFHF+nPHP+HP+HB =(30－ 1－ 3－ 1) +1+3+1+ = 塔板結(jié)構(gòu) 塔徑為 ，超過 800mm，故采用整塊式；由于鋼度、安裝、檢修等要求，多將塔板分成數(shù)塊送入塔內(nèi)。為了檢修方便，取一塊板作為通道板，通道板 的寬度取 400mm。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 20 第四章 熱量衡算 4． 1 熱量衡算 表 4— 1 苯 — 甲苯的蒸發(fā)潛熱與臨界溫度 塔頂熱量 ( 1 ) ( )C V D L DQ R D I I? ? ? ? ? 其中 (1 )VD LD D VA D VBI I X H X H? ? ? ? ? ? ? ? 0 .3 8221 11()1 rVV rTHH T?? ? ? ? ? 則 : ? 0C 時(shí) 苯 : 21( 8 0 . 5 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 3( 8 0 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 2rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 2 3( ) 3 9 4 ( ) 4 0 0 . 7 1 /1 1 1 . 2 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 甲苯 : 21( 8 0 . 5 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 1 1(1 1 0 . 6 3 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 2 0rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 1 1( ) 3 6 3 ( ) 2 8 9 . 2 3 /1 1 1 . 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 39。7 8 . 3 9 /7 8 . 3 2 4 4 . 8 5 3 5 1 2 . 7 /DDM k g m o lD M D k J k g?? ? ? ? ? (1 )0 . 9 8 5 4 0 0 . 7 1 (1 0 . 9 8 5 ) 2 8 9 . 2 33 9 9 /V D L D D V A D V BI I X H X Hk J k g? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 39。6( 1 ) ( )3 .9 3 5 1 2 .7 3 9 95 .5 1 0 /C V D L DQ R D I IkJ kg? ? ? ? ?? ? ??? 塔底熱量 ( 1 ) ( )C V D L DQ R D I I? ? ? ? ? 物質(zhì) 沸點(diǎn) 0C 蒸發(fā)潛熱 KJ/Kg 臨界溫度 TC/K 苯 394 甲苯 363 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 21 其中 (1 )VD LD D VA D VBI I X H X H? ? ? ? ? ? ? ? 0 .3 8221 11()1 rVV rTHH T?? ? ? ? ? 則 : ? 0C 苯 : 21(1 0 9 . 8 3 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 3 3( 8 0 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 2rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 3 3( ) 3 9 4 ( ) 4 5 9 . 6 3 /1 1 1 . 2 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 甲苯 : 21(1 0 9 . 8 3 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 2 0 2 2(1 1 0 . 6 3 2 7 3 . 1 5 ) / 3