【導(dǎo)讀】1. 1. 1. 1. 2. 2. 2. 2. 2. 3. 3. 3. 3. 3. 4. 4. 6. 6. 7. 7. 7. 7. 9. 9. 9. 10. 11. 13. 13. 13. 13. 14. 15. 15. 15. 15. 15. 17. 17. 17. 17. 18. 20. 20. 20. 21. 21. 21. 22. 22. 22. 22. 22. 23. 23. 23. 23. 24. 24. 24. 24. 25. 25. 25. 27. 27. 28. 29. 29. 29. 31. 31. 31. 31. 32. 32. 32. 32. 33. 33. 33. 34. 34. 37. 37

　　

【正文】 00 22 ?????dLu S?，在 之間，可用。s/~ s/ 3????? L F mL F mS FMF ? 選擇進(jìn)料液流速 s/?u ，則 m02 00 ????? uFd S? 按照 HG 2055393 Ia，選擇鋼管 ?? 核算s/ 22 ????? dFu S?，在 之間，可用。s/~ 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 32 s/ 3?? ????? L W mL W mS MLL ? 選擇塔釜出料液流速 s/?u ，則 ?????? uLd S? 按照 HG 2055393 Ia，選擇鋼管 ?? 核算 s/ 22 ??????dLu S?，在 之間，可用。s/~ 7 83 5 0 ???oKK 選擇蒸氣速度 s/m15?u ，則 s/ )( 3ww ?? ???????pRTVV S 3 ??????uVd S? 按照 HG 2055393 Ia，選擇鋼管 ?? 核算s/ 22 ?????? dVu S?，在 之間，可用。s/m20~12 產(chǎn)品冷卻器選型 基本物性數(shù)據(jù)的查取 : 塔頂氯苯含量較少，可按純苯求取 苯的定性溫度 Dt =℃ 設(shè)水的進(jìn)口溫度為 25t1? ℃ 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選擇冷卻水的溫升為 8℃，則水的出口溫度為 33825t 2 ??? ℃ 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 33 水的定性溫度 ： 292 3325 ?? ℃ 查得苯在定性溫度下的物性數(shù)據(jù) 密度： ?? 3/mkg 飽和蒸汽氣化熱： r=查得水在定性溫度下的物性數(shù)據(jù) 密度： ?? 3/mkg 定壓比熱容： ?pC (kg℃） 導(dǎo)熱系數(shù)： k=( 2m ℃ ) 黏度： ? = 310? Pa s 熱負(fù)荷計(jì)算 : ?Q M D r= 310 /3600= 510 W 冷卻水耗量 : tt 3512pc ?????）（）（CQW C kg/s 確定流體的流徑 該設(shè)計(jì)任務(wù)的熱流體為苯，冷流體為水，為使苯能通過殼壁面向空氣中散熱，提高冷卻效果，令苯走殼程，水走管程 . 計(jì)算平均溫度 :暫按單殼程、雙管程考慮，先求逆流時(shí)平均溫度差 苯 T ? 冷卻水 t 33 ? 25 _______________________________________ △ t ttln ttt1212m ???? ???? ‘℃ 計(jì)算 R和 P: 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 34 0tt 12 21 ??? TTR ， P ttt 11 12 ??? T 查表得： 1t??? ，因 ,??t? 選單殼程可行。 39。m ???? ? mt t? ℃ 選擇換熱器型號(hào) 由于兩流體溫差≈ 50℃ ,殼選用固定管板式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)（ JB/T471592） 選擇主要參數(shù)如下： 公稱直徑 DN 400mm 公稱壓力 NP 管程數(shù) pN 4 管子尺寸 ?? 管子根數(shù) n 94 管長(zhǎng) 6000mm 管中心距 32mm 中心排管數(shù) 11 管子排列方式 正三角形 管程流通面積 實(shí)際換熱面積 200 2 ??????? ）（）（ LS ? 選 K 值，估算傳熱面積 參照《化工流體流動(dòng)與傳熱》附錄二十六，初選取 K=310 W/( 2m ℃ ) 25m 1 0 ????? ?K QS 安全系數(shù)： %% ??? ，傳熱面積的裕度可滿足工藝要求。 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為： 1 0 6t5m00 ????? ?S QK W/(2m ℃ ) 驗(yàn)算： 39。 ???oKK ，符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn) 1設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 35 物料衡算結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 備注 1 塔頂摩 爾分?jǐn)?shù) Dx 1 2 塔頂平均摩爾質(zhì)量 DM kg/kmol 氣相 液相 3 塔頂流量 D kmol/h 4 進(jìn)料摩爾分?jǐn)?shù) Fx 1 5 進(jìn)料液平均摩爾質(zhì)量 FM kg/kmol 氣相 液相 6 進(jìn)料流量 F kmol/h 7 塔釜摩爾分?jǐn)?shù) Wx 1 8 塔釜平均摩爾質(zhì)量 WM kmol/h 氣相 液相 9 塔釜產(chǎn)品流量 W 精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 精餾段 提餾段 備注 1 每層塔板壓降 p? kPa ?TE 2 平均壓力 mp kPa 113 3 平均溫度 mt Co 4 平均粘度 m? smPa? 5 液相平均摩爾質(zhì)量 LmM kg/kmol 6 氣相平均摩爾質(zhì)量 VmM kg/kmol 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 36 7 液相平均密度 Lm? 3kg/m 8 氣相平均密度 Vm? 3kg/m 9 平均表面張力 Lm? mN/m 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 備注 1 塔徑 D/m D m 精餾段和提餾段塔徑、堰高、 降液管底隙高度進(jìn)行統(tǒng)一圓整，以便加工。 2 板間距 HT/m HT m 3 堰長(zhǎng) Wl m 4 堰高 Wh m 4 6 5 弓形降液管界面積 fA m 6 弓形降液管寬度 dW m 7 降液管底隙高度 0h m 3 8 8 橫排孔心距 t? m 9 排 間距 t m 10 浮閥數(shù) 0N 1 52 58 11 開孔率 ? % 6 8 接管尺寸計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 規(guī)格 材料 1 塔頂蒸氣出口管 φ 11 熱軋鋼管 2 塔頂回流液管 φ 冷拔鋼管 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 37 3 進(jìn)料管 φ 冷拔鋼管 4 塔釜出料管 φ 冷拔鋼管 5 加熱蒸氣進(jìn)口管 Φ 11 熱軋鋼管 1 結(jié)論 通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白要設(shè)計(jì)好一個(gè)設(shè)備光是書上的公式是不夠的，還需要一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，否則設(shè)計(jì)出來的設(shè)備僅僅是圖紙而已，根本不能用于生產(chǎn)。 因此，在這次課程設(shè)計(jì)中我收獲了很多。首先，通過這一次的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí)，培養(yǎng)了自己分析和解決與本課程有關(guān)的具體原理所涉及的實(shí)際問題的能力。對(duì)化工原理設(shè)計(jì)有了更加深刻的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠 定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且，這次課程設(shè)計(jì)過程，最終完美的實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的，同時(shí)對(duì)這次經(jīng)歷難以忘懷。 其次通過這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)板式塔的工作原理有了初步詳細(xì)精確話的了解，加深了對(duì)設(shè)計(jì)中所涉及到的一些力學(xué)問題和一些有關(guān)應(yīng)力分析、強(qiáng)度設(shè)計(jì)基本理論的了解。使我們重新復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)課，學(xué)習(xí)了新知識(shí)并深入理解，使之應(yīng)用于實(shí)踐，將理論知識(shí)靈活化，這都將為我以后參加工作實(shí)踐有很大的幫助。非常有成就感，培養(yǎng)了很深的學(xué)習(xí)興趣。 在老師和同學(xué)的幫助，我們及時(shí)的按要求完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，通過這次課程設(shè)計(jì)，使我獲得了很多重要的知識(shí)，同時(shí)也提 高了自己的實(shí)際動(dòng)手和靈活整合運(yùn)用知識(shí)的能力 。雖然整體設(shè)計(jì)我基本滿意，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)難免會(huì)有不足之處，望 老師 給予 批評(píng)指正。 ?ip （ mmHg） 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ?ip 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 ρ （ kg/m3） 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 38 溫度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 純組分在任何溫度下的密度可由下式計(jì)算 苯 tA ??ρ 推薦： tA 1 8 8 1 2 ??ρ 氯苯 tB ??ρ 推薦： tB 0 6 5 1 2 4 ??ρ 式中的 t 為溫度，℃。 σ （ mN/m） 溫度，（℃） 80 85 110 115 120 131 σ 苯 氯苯 雙組分混合液體的表面張力 mσ 可按下式計(jì)算： ABBABAm xx σσ σσσ ?? （ BA xx、 為 A、 B 組分的摩爾分率） 常壓沸點(diǎn)下的汽化潛熱為 103kJ/kmol。純組分的汽化潛熱與溫度的關(guān)系可用下式 表示： 112 ???????? ??? tt ttrrcc （氯苯的臨界溫度： C?? ） 。 符號(hào)說明 fA —— 降液管面積， 2m ； TA —— 塔截面積， 2m ； C — 計(jì)算 maxV 時(shí)負(fù)荷系數(shù)，量綱為一； 20C —— 液體表面張力為 mmN/20 時(shí)的負(fù)荷因子，量綱為一； D —— 塔頂餾出液流量， hkmol/ ； D —— 塔徑， m ； 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 39 0d —— 篩孔直徑， mm ； E —— 液流收縮系數(shù)，量綱為一； F —— 進(jìn)料流量， hkmol/ ； g —— 重力加速度， 2/sm ； H —— 塔高， m 或 mm ； Th —— 板間距， m ； ch — 與 干板壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊合喔叨? th — 與氣相穿過板上液層高度壓強(qiáng)降 相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m ； Lh —— 板上液層高度， m ； 0h —— 降液管底隙高度， m ； owh — — 堰上液層高度， m ； ph — 與單板壓強(qiáng)降相當(dāng)液層高度， m ； wh —— 溢流堰高度， m ； ?h —— 與克服液體表面張力的壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m ； L —— 塔內(nèi)下降液體的流量， hkmol/ ； hL —— 液體流量， hm/3 ； sL —— 塔內(nèi)下降液體流量， sm/3 ； wl —— 溢流堰長(zhǎng)度， m ； N —— 塔板數(shù)； N —— 實(shí)際塔板數(shù)； TN —— 理論塔板數(shù)； n —— 篩孔數(shù)，個(gè)； P —— 操作壓強(qiáng)， Pa 或 kPa ； 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計(jì) 40 P? —— 壓強(qiáng)降， Pa 或 kPa ； q —— 進(jìn)料熱狀況參數(shù)； R —— 回流比； t —— 篩板中心距， mm ； u —— 空塔氣速， sm/ ； 39。0u —— 降液管底隙處液體流速， sm/ ； au — 按開孔流通面積計(jì)算氣速， sm/ ； 0u —— 篩板氣速， sm/ ； owu —— 漏液點(diǎn)氣速， sm/ ； V —— 塔內(nèi)上升蒸氣流量， hkmol/ ； sV —— 塔內(nèi)上升蒸氣流量， sm/3 ； W — 釜?dú)堃海ㄋ桩a(chǎn)品）流量， sm/3 ； cW —— 無效區(qū)邊緣寬度， m ； dW —— 弓形降液管寬度， m ； sW —— 安定區(qū)寬度， m ； x —— 液相中易揮發(fā) 組分的摩爾分?jǐn)?shù)； y —— 氣相中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)； Z —— 塔有效高度， m ； n —— 塔板序號(hào)； ? —— 相對(duì)揮發(fā)度，量綱為一； ? —— 篩孔流量系數(shù)的修正系數(shù) ? ——