【導讀】藝設(shè)計的能力，使學生掌握化工設(shè)計的基本程序和方法，得到一次化工設(shè)計的基本訓練，并應(yīng)著重培養(yǎng)學生以下幾方面的能力。實際問題的能力。

　　

【正文】 4 )9 4 5 9 ( ssf LLh +=+= 3/23/2 3 6 0 6 4 ssfT LLhH == ) ( = ssv LVe 3/ 5 6 ss LV =整理得 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值，依上式計算出 sV ，計算結(jié)果如下 由此表數(shù)據(jù)即可做出液沫夾帶線 2 液相負荷下限線 對于直堰。去堰上液層高度 mhow = 作為最小液體負荷 標準，由下式得 )3600( 3/2 == w sow l LEh 取 E=1，則 smLs /) ( 32/3m i n. == 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限 3 液相負荷上限線 以 s4θ= 作為液體在降液管中停留時間的下限，由下式得 4θ ==sTs LHA smHAL Tfs /0 1 2 1 0 i n, 3=== 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線 4 液泛線 令 )( wTd hHH +=φ ， dLpd hhhH ++= ， σhhhh Lcp ++= Ll hh ?= β ， owwL hhh += 3/( / )sL m s 3/( / )sV m s 化工原理課程設(shè)計 25 聯(lián)立得 σ)1β()1β( hhhhhH dcowwT ++++=+ φφ 忽略 σh ，將 owh 與 SL ，dh與sL， ch 與 sV 的關(guān)系式代入上式，并整理得 3/222 39。39。39。 sss LdLbVa = )ρρ()( 39。 2 LVooCAa = 式中 wT hHb )1βρ(39。 += ；2)( 39。 owhlc=； 3/23 )3 60 0)(β1(39。wlEd += 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入得 0 7 5 7 ) 0 ()7 7 0 ( 0 5 39。 2 ==a 26 )(39。 =+=b )( 39。 2 ==c ))((39。 3/23 =+=d 3/222 4 8 5 0 9 12 6 3 7 5 7 sss LLV = 3/222 sss LLV = 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 SL 值，依上式計算出 sV ，計算結(jié)果如下 附表 2 液泛線數(shù)據(jù) 3/( / )sL m s 3/( / )sV m s 據(jù)此可作出與液泛線 5 塔板負荷性能圖 化工原理課程設(shè)計 26 由塔板負荷性能圖可以看出： ① 在任務(wù)規(guī)定的氣液負荷下的操作點 A（設(shè)計點 ），處在適宜操作區(qū)域內(nèi)的適中位置。 ② 塔板的氣相負荷上限完全由霧沫夾帶控制。 ③ 按照固定的液氣比，由上圖查出塔板的氣相負荷上限 smVs / 3m a x = ，氣相負荷下限 smV s /3 6 6 3m in = 。所以： 操作彈性： ? 將計算結(jié)果匯總列于附表 3中。 附表 3 浮閥塔板工藝設(shè)計結(jié)果 項目 數(shù)值說明 備注 塔徑 /mD 板間距 T/mH 塔板形式 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 /(m/s)u ） 堰長 w/ml 堰高 w/mh 化工原理課程設(shè)計 27 板上液層高度 L/mh 降液管底隙高度 0/mh 篩孔數(shù) N/個 2156 等腰三角形叉排 篩孔 氣速 0 /(m/s)u 開孔率 % 液沫夾帶量 穩(wěn)定系數(shù) 單板壓降 p/PaP? kPaP =Δ 液體在降液管內(nèi)停留時間 /s? 降液管內(nèi)清液層高度 d/mH 氣液負荷上限 max()SV 霧沫夾帶控制 氣液負荷下限 min()SV 漏液控制 操作彈性 [參考文獻 ] （ 1）夏清，陳常貴主編 .化工原理 (上 ).天津大學出版社 ,2020. （ 2）夏清，陳常貴主編 .化工原理 (下 ).天津大學出版社 ,2020. （ 3）盧煥章等編 .石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊 .化學工 業(yè)出版社 ,1982. （ 4）申迎華 ,郝曉剛等編 .化工原理課程設(shè)計 .化學工業(yè)出版社 ,2020. 結(jié)束語 化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)個人綜合運用本門及有關(guān)選修課程的基本知識去解決某一設(shè)計任務(wù)的一次訓練，也起著培養(yǎng)學生獨立工作能力的重要作用。 在設(shè)計精餾塔的過程中，我感覺我的理論運用于實際的能力得到了提升，主要有以下化工原理課程設(shè)計 28 幾點： （ 1） 掌握了查閱資料，運用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力 （ 2） 樹立了既考慮技術(shù)上的先進性和可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設(shè)計思想，在這種設(shè)計思想的指導下去分析和解決實際問 題的能力。 （ 3）還運用了 CAD 圖，在繪圖中對制圖軟件的操作更加熟悉。 最后，我要感謝老師和同學們對我的指導與幫助，使我能夠順利地完成這次課程設(shè)計。當然，設(shè)計中不可避免地會出現(xiàn)許多不足與錯誤之處，懇請老師予以指正。 附錄一 表一 主要符號說明 符號 意義 單位 Aa 基板鼓泡區(qū)面積 m2 Ad 降液管截面積 m2 Af 總降壓管截面積 m2 An 塔板上方氣體通道截面積 m2 Ao 浮閥塔板閥孔總截面積 m2 AT 塔截面積 m2 C 計算液泛速度的負荷因子 C20 液體表面張 力為 20mN/m 時的負荷因子 Co 孔流系數(shù) D 塔徑 m D 塔頂產(chǎn)品流率 Kmol/s do 閥孔直徑 m E 液流收縮系數(shù) ET 塔板效率 eV 單位質(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量 F 進料摩爾質(zhì)量 kmol/h FLV 兩相流動參數(shù) Fo 氣體的閥孔動能因子 (s ) G 質(zhì)量流量 kg/h g 重力加速度 m/s2 h0 降液管底隙高度 m hc 與干板壓強降相當?shù)囊褐叨? m hd 降液管壓強降相當液柱高度 m hL 板上液層高 度 m hp 與單板壓降相當?shù)囊簩痈叨? m HT 板間距 m hoW 堰上方液頭高度 m hW 出口堰高 m ρ σ 與克服表面張力壓強降相當?shù)囊褐叨? m 化工原理課程設(shè)計 29 L 下降液體流率 Kmol/s Lh 塔內(nèi)液體流量 m3/h Ls 塔內(nèi)液體流量 m3/s lW 堰長 m k 塔板的穩(wěn)定性系數(shù) M 摩爾質(zhì)量 kg/kmol Q 熱流量 W 表二 主要符號說明 n 浮閥個數(shù) N 一層塔板上的篩孔總數(shù) Np 實際塔板數(shù) NT 理論塔板數(shù) P 系統(tǒng)的總壓 Pa q 進料中液相所占分率 R 回流比 r 摩爾汽化潛熱 kJ/kmol T 溫度 K t 孔心距 m u 空塔氣速 m/s uo 浮閥氣速 m/s V 上升蒸氣流率 Kmol/s Vh 塔內(nèi)氣體流量 m3/h Vs 塔內(nèi)氣體流量 m3/s W 蒸餾釜的液體量 Kmol Wc 塔板邊緣區(qū)寬度 m Wd 降液管寬度 m Wd’ 降液管寬度 m Ws 塔板上入口安定區(qū)寬度 m Ws’ 塔板上出口安定區(qū)寬度 m x 液相 組分中摩爾分率 y 氣相組分中摩爾分率 Z 塔的有效段高度 m △ 液面落差 m α 相對揮發(fā)度 ε 0 板上液層無孔系數(shù) μ 粘度 mN/m Φ 塔板開孔率 φ 降液管內(nèi)泡沫層相對密度 ρ 密度 Kg/m3 ρ L 液體密度 Kg/m3 ρ V 氣體密度 Kg/m3 σ 液體表面張力 dyn/cm τ 液體在降液管內(nèi)停留時間 s 化工原理課程設(shè)計 30 表三 符號下標說明 A,B 組分名稱 s 秒 max 最大 V 氣相 min 最小 L 液相 q 精餾段和提餾段交點 F 進 料 1 精餾段 2 提餾段 附錄二 表一 乙醇和水的物理性質(zhì)： 項目 分子式 分子量(g/mol) 沸點(℃ ) 臨界溫度 Tc(℃ ) 臨界壓強Pc,(MPa) 乙醇 (A) C2H5OH 水 (B) H2O 100 表二 Antoine 常數(shù)： 組分 A B C 乙醇（ A） 水（ B） 表三 乙醇和水的液相密度ρ t 溫度 t(℃ ) 70 80 90 100 110 ρ A,:kg/m3 ρ B,:kg/m3 表四 液體的表面張力σ 溫度 t（℃） 70 80 90 100 110 σ A,mN/m σ B,mN/m 表五 液體粘度μ L 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 μ LA,mPas μ LB,mPas 表流六 液體氣化潛熱γ 溫度 t,℃ 70 80 90 100 110 γ A,kJ/kg γ B,kJ/kg 化工原理課程設(shè)計 31