【導(dǎo)讀】選題有一定的理論意義與實踐價值，必須與所學(xué)專業(yè)相關(guān)。主題明確，思路清晰。格式規(guī)范，嚴(yán)格按系部制定的論文格式模板調(diào)整格式。所有學(xué)生必須在月日之前交論文初稿。1學(xué)習(xí)態(tài)度努力學(xué)習(xí)，遵守紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實，按期完成規(guī)定的任務(wù)。類信息并從中獲取新知識的能力。3工作量內(nèi)容充實，工作飽滿，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。某化工廠擬采用一板式塔分離苯－甲苯混合液。板式精餾塔的工藝設(shè)計；每年工作日為300天，每天24小時連續(xù)運行。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷。凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)。通過對精餾塔進行設(shè)計和物料衡算等方面的計算，進一步加深了對化工原理、石。和能力，為今后在工作中進一步發(fā)揮作用打下了良好的基礎(chǔ)。

　　

【正文】 . 5 ( 0 . 5 0 2 4 0 . 0 4 5 ) 3 6 0 0 2 4 7 0g T fV u A A m h?? ? ? ? ? ? ? 根據(jù) (,2634)和 (10,2470)兩點 ,在負(fù)荷性能涂上作出液沫夾帶線④ . 液泛線 第一點為設(shè)計點 m h? ， ? ， ?? ， 2001 0 .6 2 0 .0 62 gP d LLuh h h gC?? ? ??? ? ? ? ????? 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 已求得 2 4 50 3 3 2LrWVhmlh ? ??? ???? ? ? ? ? ??? ??????? 液 注 d p L rH h h h? ? ? 2 5001 102 gLugC?? ???? ? ? ? ? ????? 令 11( ) (0 . 4 0 0 . 0 5 2 ) 0 . 2 2 622d T WH H h? ? ? ? ? ? 可見 2 5001 10 62 gLugC?? ??? ? ? ? ? ? ????? 已知 0 ? ，由上式解出 0 m s? ，得 300 2 0 . 5 0 . 0 3 6 3 6 0 0 2 6 5 7gV u A m h? ? ? ? ? 第二點取液體流量為 310LV m h? ， ? 0. 62 0. 07 2P d L dh h h h?? ? ? ? ? 2201036000 . 1 5 3 0 . 1 5 3 0 . 0 0 1 40 . 7 0 . 0 4 2LrWVhmlh??????? ? ? ? ??? ??? ????液 注 2001 0 .6 2 0 .0 7 2 0 .0 7 2 0 .0 0 1 4 0 .2 5 12 gdLuH gC?? ??? ? ? ? ? ????? 由上式解出 0u 為 0 m s? 300 1 8 . 9 0 . 0 3 6 3 6 0 0 2 4 4 9gV u A m h? ? ? ? ? 根據(jù) (,2657)和 (10,2449)兩點 ,在負(fù)荷性能涂上作出液泛線⑤。 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 圖 51 苯 甲苯精餾段負(fù)荷性能圖 塔板工作線 在負(fù)荷性能圖 41 上做出斜率為 1232 LVV ?? 的直線 OAB ,既為塔板工作線。此線與流體力學(xué)上下限線相較于 A， B 兩點，讀出 A， B兩點的縱坐標(biāo)值既為 min()gV 和 max()gV ，并求出操作彈性： 操作彈性 = m a xm in() 2570 2 .2 9( ) 1 1 2 0ggVV ?? 由此可見，該精餾塔的操作彈性大，其操作范圍也相應(yīng)變大，即允許的氣液負(fù)荷變化范圍就大，說明塔的適應(yīng)能力強。 提餾段氣液流量的流體力學(xué)上下限線 漏液線 第一點取設(shè)計點的液體流量 m h? ,故 m s? ,于是 ,相應(yīng)漏夜點的氣體體積流量為 25 . 8 0 . 0 3 2 3 3 6 0 0 6 7 4g O W oV u A m h? ? ? ? ? ? 第二點取液體流量為 310LV m h? , 由液流收縮系數(shù)圖 (《化工原理》下冊 815 圖 )得 ? , 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 23 23 23100 .0 0 2 8 4 0 .0 0 2 8 4 1 .1 0 .0 20 .5 2LOW WVh E ml?? ??? ? ? ? ??? ?????? 于是 0. 04 7 0. 02 0. 06 7L W O Wh h h m? ? ? ? ? 對應(yīng)的漏夜點氣速為 ? ? 56 LLO W oVhhuC ? ??? ? ?? ? ?0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 0 . 0 6 7 0 . 0 0 5 8 0 0 . 44 . 4 0 . 7 1 2 . 5 76 . 1 ms? ? ? ?? ? ?? 故 26 . 1 0 . 0 3 1 3 6 0 0 6 8 0g O W oV u A m h? ? ? ? ? ? 根據(jù) (,674)和 (10,680)兩點 ,作直線①即為漏夜線 . 液體流量下限線 令： 3/23 ???????????? ?wLow lVEh 又： E= ? 則： /LV m h? 在負(fù)荷性能圖 /LV m h? 處作垂直線，即為液體流量下限線②。 液體流量 上限線 取降液管內(nèi)液體停留時間為 3s， 則： 33600 3600 36 /33fTL AHV m h? ??? ? ? 在負(fù)荷性能圖 336 /LV m h? 處作垂直線，即為液體流量上限線③。 過量霧沫夾帶線 第一點為設(shè)計點， m h? 由 3 . 265 . 7 1 0 0 . 1v Tfue Hh? ? ??????????? 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 ? ?1 3 .260 .15 .7 1 0 Tfu H h? ???? ??????? ? ?1 6 10 ms????? ? ??????? 于是 3( ) 1 . 6 ( 0 . 5 0 2 4 0 . 0 7 5 ) 3 6 0 0 2 4 6 2g T fV u A A m h?? ? ? ? ? ? ? 第二點取液體流量為 310LV m h? ， ? 2 .5 2 .5 0 .0 6 7 0 .1 7fLh h m? ? ? ? ? ?1 3 .260 .15 .7 1 0 Tfu H h? ???? ??????? ? ?1 6 10 ms????? ? ??????? 3( ) 1 . 5 ( 0 . 5 0 2 4 0 . 0 7 5 ) 3 6 0 0 2 3 0 8g T fV u A A m h?? ? ? ? ? ? ? 根據(jù) (,2462)和 (10,2308)兩點 ,在負(fù)荷性能涂上作出液沫夾帶線④ 液泛線 第一點為設(shè)計點 m h? ， ? ， ?? ， 2001 0 .6 2 0 .0 62 gP d LLuh h h gC?? ? ??? ? ? ? ????? 已求得 2 3 40 3 3 5LrWVlh ? ??? ???? ? ? ? ? ??? ??????? 液 注 d p L rH h h h? ? ? 2 4001 102 gLugC?? ???? ? ? ? ? ????? 令 11( ) (0 . 4 0 0 . 0 4 7 ) 0 . 2 2 422d T WH H h? ? ? ? ? ? 可見 2 4001 10 42 gLugC?? ??? ? ? ? ? ? ????? 已知 0 ? ，由上式解出 0 m s? ，得 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 300 2 2 . 5 0 . 0 3 1 3 6 0 0 2 5 1 1gV u A m h? ? ? ? ? 第二點取液體流量為 310LV m h? ， ? 0. 62 0. 06 7P d L dh h h h?? ? ? ? ? 2201036000 . 1 5 3 0 . 1 5 3 0 . 0 0 2 30 . 6 5 0 . 0 3 5LrWVhmlh??????? ? ? ? ??? ??? ??液 注 2001 7 7 23 42 gdLuH gC?? ??? ? ? ? ? ????? 由上式解出 0u 為 0 21u m s? 300 2 1 0 . 0 3 1 3 6 0 0 2 3 4 3gV u A m h? ? ? ? ? 根據(jù) (,2511)和 (10,2343)兩點 ,在負(fù)荷性能涂上作出液泛線⑤。 圖 52 苯 甲苯提餾段負(fù)荷性能圖 塔板工作線 在負(fù)荷性能圖 52 上做出斜率為 1393 LVV ??的直線 OAB 既為塔板工作線。此線與流體力學(xué)上下限線相較于 A， B兩點，讀出 A， B 兩點的縱坐標(biāo)化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 值既為 min()gV 和 max()gV ，并求出操作彈性： 操作彈性 = m a xm in() 2350 5 .7 3( ) 4 1 0ggVV ?? 由此可見，該精餾塔的操作彈性大，其操作范圍也相應(yīng)變大，即允許的氣液負(fù)荷變化范圍就大，說明塔的適應(yīng)能力強。 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 6 主要設(shè)計結(jié)果總匯 符號 代表參數(shù) 數(shù)值 符號 代表參數(shù) 數(shù)值 mt 平均溫度 86 ℃ aA 塔橫截面積 mP 平均壓力 kpa aA 鼓泡 區(qū)面積 gV 氣相流量 0d 篩孔直徑 m LV 液相流量 10 ms?? n 篩 孔數(shù)目 9600 PN 實際塔板數(shù) 24 21 孔中心距 m Z 有效段高度 ? 開孔率 ％ D 精餾塔塔徑 m u 空塔氣速 m/s TH 板間距 m OWu 氣體速率 R 回流比 K 穩(wěn)定系數(shù) Wl 堰長 ve 液液沫夾帶 (kg 液 /kg 氣 ) Wh 堰高 m LV 氣相負(fù)荷上限 13 板上液層高度 m LV 氣相負(fù)荷下限 Ph 氣體通過塔板壓降 操作彈性 oh 降液管底隙高度 m sW 安定區(qū)寬度 m 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 7 總結(jié) 本精餾設(shè)計方案從整體上看，設(shè)計趨于準(zhǔn)確，一般情況下操作安全，操作彈性也比較大，可以完成生產(chǎn)任務(wù)的要求。流程中設(shè)有自動控制系統(tǒng)可以保證一定的塔效率，輔助設(shè)備充分滿足要求，并且在設(shè)計中選用了節(jié)能型工藝流程，具有一定的優(yōu)越性。 在計算過程中，數(shù)據(jù)比較精確，大多數(shù)據(jù)采用 Excel 計算，其中以精餾塔塔頂、塔釜、進料板及進料溫度為代表的試差計算以及第一塊板、塔釜物料流量等重要數(shù)據(jù)的求取。 在本設(shè)計中考慮了能量的綜合利用 和能量合理的利用，用塔頂蒸汽預(yù)熱原料，一方面為原料的預(yù)熱提供了熱量，節(jié)約了水蒸汽的用量，另一方面，本產(chǎn)品本身得到一部分的冷凝，節(jié)約了冷凝水的用量，按每沒 m3水為 1 元，每噸水蒸汽為 50 元算，每年節(jié)約近 5萬元。同時，在整個流程中用氣動閥控制，在操作過程中某一關(guān)鍵步驟出現(xiàn)非正常時，自動裝置就會及時反應(yīng)并自動調(diào)節(jié)，避免人為的失誤。在整個操作過程中，主要控制進料版、進料、塔頂、塔釜的回流溫度及壓力。在設(shè)計中，由于設(shè)計時間較短，只計算了精餾塔。 在選取冷凝器時，用塔頂蒸汽預(yù)熱原料的換熱器沒有算，但從熱量衡算中可看出，其 熱量很小，所需的換熱器應(yīng)是一個小型換熱器。 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計） 29 參考文獻 [1] 陳敏恒等 .《 化工原理 》 上下冊 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2020