【導(dǎo)讀】，其中易揮發(fā)組分含量為35%（質(zhì)量比）；受到化工行業(yè)的極大重視。在化工生產(chǎn)中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)。精餾過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度。中的重組分轉(zhuǎn)移到液相中，從而達(dá)到分離的目的。因此精餾塔操作彈性的好壞直。究發(fā)展有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。根據(jù)設(shè)計(jì)條件以及給出。物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移到另一相的傳質(zhì)過(guò)程稱(chēng)為“物質(zhì)傳遞過(guò)程”。再沸器，被加熱沸騰汽化作為塔內(nèi)的上升蒸汽流，汽、液兩相在塔內(nèi)直接接觸，操作壓力使常溫常壓下呈氣態(tài)或固態(tài)的混合物在液化后得以分離。

　　

【正文】 ? （ 2） 再沸器的熱負(fù)荷和加熱蒸汽消耗量 再沸器的熱負(fù)荷為 39。( )B VW LWQ V I I??[4] 因?yàn)楦珰堃簬缀鯙榧兗妆剑势潇士砂醇兗妆竭M(jìn)行計(jì)算，即 39。 3 6 3 9 2 3 3 3 9 6 /V W LW BI I r KJ Km o l? ? ? ? ? 627 7. 63 33 39 6 9. 27 10 /BQ KJ h? ? ? ? 加熱蒸汽消耗量為： Bh QW r?[4] 因?yàn)?P 為 200Kpa 時(shí)水的汽化熱為 ， 69 .2 7 1 0 4 2 0 4 .8 /2 2 0 4 .6hW kg h??? （ 3） 全凝器熱負(fù)荷和冷卻水消耗量 冷凝器的熱負(fù)荷為 ()C VD LDQ V I I??[4] 因?yàn)樗斄锍鲆簬缀鯙榧儽?，故其焓可按純苯進(jìn)行計(jì)算， 627 7. 63 39 3. 9 78 8. 53 10 /CQ V r k J h? ? ? ? ? ? 冷卻水消耗量為 6 5218 . 5 3 1 0 2 . 0 4 1 0 /) 4 . 1 8 3 ( 3 0 2 0 )CCpcQW k g hc t t ?? ? ? ?? ? ?水（ 第 3 章 塔的附件設(shè)計(jì) 進(jìn)料管規(guī)格 已知料液流率為 5kg/s，在泡點(diǎn)進(jìn)料下 33= 79 7. 04 / = 78 9 /k g m k g m??苯 甲 苯，所以 料液的體積 流率為 318000 2 2 .5 8 /7 9 7 .0 4FV m h?? 料液由泵輸送時(shí) Fu 可取 ～ （米 /秒） [5]，現(xiàn)取 /Fu m s? ,則進(jìn)料管直徑 0 . 5 0 . 54 4 2 2 . 5 8( ) ( ) 7 33 6 0 0 3 . 1 4 1 . 5FFFVd m mu?? ?? ? ??? 取原料進(jìn)口管管徑為： ? 80 ? 的標(biāo)準(zhǔn)管。 重新核算流速，即24 2 2 .5 8 1 .6 /3 6 0 0 3 .1 4 0 .0 7 1u m s?????，仍在適宜的流速范圍內(nèi)。 回流管 已知回流液流率 53 /sL m s? ，回流液由泵輸送時(shí)， RW 速度可取 ～（米 /秒） [5]。 取管內(nèi)流速為 /Ru m s? ,則回流管直徑 0 . 5 0 . 54 4 0 . 0 0 5 3( ) ( ) 0 . 0 5 83 . 1 4 2 . 0sRRLd m mu?? ?? ? ?? 取塔頂回流進(jìn)口管尺寸為： ? 76mm 4mm? 的標(biāo)準(zhǔn)管。 重新核算流速 ，即24 0 .0 0 5 3 1 .5 0 /3 .1 4 0 .0 6 8u m s????，仍在適宜的流速范圍 釜液出口管規(guī)格 已 知 斧 液 流 率 312 8. 4 / = 78 0. 7 /W m ol s k g m?? 甲 苯, 則 釜 液 體 積 流 率3 31 2 8 .4 9 2 1 0 0 .0 1 5 1 /7 8 0 .7WV m s?????, 用 泵 輸 送 時(shí) 釜 液 流 出 的 速 度 一 般 取~[5], 取 管 內(nèi) 流 速 為 /Wu m s? , 則 釜 液 出 口 管 直 徑 0 .0 1 5 1( ) 0 .1 13 .1 4 1 .5Wdm???? 取釜液出口管尺寸為： ? 115 5mm? 的標(biāo)準(zhǔn)管。 重新核算流速，即24 0 .0 1 5 1 1 .7 4 /3 .1 4 0 .1 0 5u m s????，仍在適宜的流速范圍 頂部蒸汽排出管規(guī)格 近似取精餾段體積流率為塔頂蒸汽體積流率 /Vs m s? ，在常壓下，塔頂蒸汽出口管中的允許蒸汽速度為 15~20m/s[5],可取管內(nèi)蒸汽流速為 15 /Tu m s? ,則塔頂蒸汽管直徑 2 .2 4( ) 0 .4 3 63 .1 4 1 5Tdm???? 取頂部蒸汽排出管尺寸為： ? 450 ? 的標(biāo)準(zhǔn)管。 重新核算流速，即24 2 .2 4 1 5 .4 /3 .1 4 0 .4 3 1u m s????，仍在適宜的流速范圍。 塔釜蒸汽進(jìn)口管規(guī)格：取頂部蒸汽排出管規(guī)格 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn) 帶頸平焊鋼制 管法蘭，有不同的公稱(chēng)直徑，選用相應(yīng)法蘭 [5]。 （ 1） 進(jìn)料管接管法蘭： mmDM P aP NN 80, ?? ， 法蘭標(biāo)準(zhǔn) HG2059410 （ 2） 回流管接管法蘭： mmDM P aP NN 80, ?? ， 法蘭標(biāo)準(zhǔn) HG2059410 （ 3） 塔釜出料管法蘭： , 100NNP M Pa D m m??， 法蘭標(biāo)準(zhǔn) HG2059410 （ 4） 塔頂蒸汽管法蘭： , 450NNP M Pa D mm??， 法蘭標(biāo)準(zhǔn) HG2059410 （ 5） 塔釜蒸汽進(jìn)氣管法蘭： , 450NNP M Pa D mm??，法蘭標(biāo)準(zhǔn) HG2059410 筒體、 封頭 與裙座 選擇塔體和裙座材料 取塔的設(shè)計(jì)壓力為 倍的工作壓力，因?yàn)樗诔合孪鹿ぷ?，所以設(shè)計(jì)壓力 ? Mpa。由于設(shè)計(jì)壓力在低壓范圍內(nèi)，工作溫度在 110℃左右，介質(zhì)腐蝕性很弱，所以選用 20R 鋼作為塔體材料 [6]。 塔筒體壁厚 取 設(shè)計(jì)條件下的許用應(yīng)力為： ? ? MPat 132?? ? ? PDP t i ??? ?? ??? 2[6] 200 0 132 mm???? ? ? 封頭厚度為： ? ? PKDPt i ???? ??? ???[6] 0 . 1 2 2 0 0 0 1 1 . 0 72 1 3 2 0 . 8 5 0 . 5 0 . 1 2 mm????? ? ? ? 封頭分為橢圓形封頭、碟形等幾種，本設(shè)計(jì) 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，所以K=1,，由公稱(chēng)直徑 2021gd mm? ，查得曲面高度 1 500h mm? ，直邊高度 0 25h mm? ，選用封頭 Dg2021?6， JB115473[7]。 因?yàn)殇摪遄钚『穸炔坏眯∮?4毫米，所以取圓筒和封頭的厚度為 4毫米加上厚度附加量 2 毫米等于 6毫米。最后取厚度為 6毫米的標(biāo)準(zhǔn)鋼板。 為了制作的方便，裙座我們選用圓筒形裙座 。 塔高的計(jì)算 塔的頂部空間高度 塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P(pán)到塔頂封頭的直線距離， 一般取aH =～ 米，在此，我們?nèi)∷斂臻g為 aH = 米。 塔的底部空間高度 塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤(pán)到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時(shí)間取 5min，而已知 339。 /L m s? ， [ 5 ]( 39。 6 0 ) / ( 0 .5 ~ 0 .7 )( 5 0 .0 1 3 6 0 0 .1 2 6 ) / 3 .1 4 ( 0 .5 ~ 0 .7 )1 .2 0 .6 1 .8B s V TH tL R Am? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 已知實(shí)際板數(shù) N=36，板間距 ? ，由于液料比較清潔，無(wú)需經(jīng)常清洗，可每 隔 10~20 塊板取一個(gè)人孔，按照塔頂、塔釜和進(jìn)料板必須設(shè)置人孔的原則，設(shè)計(jì)人孔數(shù)為 4,且 DN=600mm，開(kāi)孔處兩板間距增加到 ? ， 塔體總有效高度（不包括裙座）由下式計(jì)算： H = Ha + (N1S) HT + S HT＇ + HB+H封 式中 , Ha—— 塔頂空間高度， m； HT—— 塔板間距， m； HT＇ —— 開(kāi)有人孔的塔板間距， m； HB—— 塔底空間高度， m； N—— 實(shí)際塔板數(shù)； S—— 人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間的人孔）。 所以， 1500 ( 36 1 4) 460 2 800 +525= ? ? ? ? ? ? ? 吊柱 在塔頂設(shè)置吊柱 ，對(duì)于補(bǔ)充和更換填料、安裝和拆卸內(nèi)建，既經(jīng)濟(jì)又方便，一般取 15m 以上的塔物設(shè)吊柱 ，本設(shè)計(jì)中塔高 度大，因此設(shè)吊柱 [5]。 當(dāng)空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過(guò)程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。常用除沫器有折流板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器以及程流除沫器。本設(shè)計(jì)采用 絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、重量輕、空隙大、使用方便等優(yōu)點(diǎn) [6]。 設(shè)計(jì)氣速選取 V VLKu ? ?? ??? 系數(shù) K? = 8 1 4 . 4 5 2 . 6 90 . 1 0 7 1 . 8 6 /2 . 6 9u m s??? 4 4 2 .2 4 1 .2 4 m3 .1 4 1 .8 6sVD u? ?? ? ?? 選用不銹鋼除沫器：類(lèi)型：標(biāo)準(zhǔn)型，規(guī)格： 40100，材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 1Gr18Ni9） , 絲網(wǎng)尺寸：圓絲 ? 第 4章 結(jié)論 結(jié)論 表 4 浮閥塔 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 項(xiàng) 目 數(shù) 據(jù) 項(xiàng) 目 數(shù) 據(jù) 設(shè)計(jì) 壓力 回流管規(guī)格 ? 76 4mm? 原料進(jìn)料量 5kg/s 釜液出口管 ? 115 5mm? 回流比 頂部蒸汽排出管 ? 450 ? 原料預(yù)熱器熱負(fù)荷 10 /KJ h? 塔釜蒸汽進(jìn)氣管 ? 450 ? 再沸器熱負(fù)荷 10 /KJ h? 塔體材料 20R鋼 加熱蒸汽消耗量 圓筒型裙座材料 A3鋼 全凝器熱負(fù)荷 10 /KJ h? 塔體、封頭厚度 6mm 冷卻水消耗量 10 /Kg h? 塔高（不含裙座） 進(jìn)料管規(guī)格 ? 80 ? 人孔數(shù)（ DN500） 4 本設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)方案的選擇，重要參數(shù)的確定，塔的工藝計(jì)算，塔的附件的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面設(shè)計(jì)了苯 甲苯的常壓精餾塔 。在工藝計(jì)算方面我主要是根據(jù)原料的基本參數(shù)對(duì)物料衡算、熱量衡算、塔板數(shù)計(jì)算、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，其中對(duì)重點(diǎn)的塔板數(shù)、 塔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。塔的工藝計(jì)算的直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的成 敗。在結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)部分對(duì)裙座、人孔、一些重要的接管及塔的內(nèi)件的位置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 由于能力以及實(shí)踐還有許多不足，所以在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免有些不成熟和欠妥之處，希望老師能夠批評(píng)指正。 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，我們?cè)趯?shí)習(xí)中不斷的進(jìn)步， 從開(kāi)始的無(wú)從下手到各種計(jì)算、應(yīng)用各種渠道查找所需資料， 將我們?cè)谒鶎W(xué)的理 論知識(shí)不斷的實(shí)踐在設(shè)計(jì)上，最終 設(shè)計(jì)出一套較為完善的浮閥式連續(xù)精餾塔設(shè)備 。其各項(xiàng)操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，達(dá)到了預(yù)期的目的。這種學(xué)習(xí)實(shí)踐不但 使我們對(duì)書(shū)本上所學(xué)理論知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，更讓我們體會(huì)到了理論知 識(shí)對(duì)實(shí)踐工作的重要的指導(dǎo)意義。 同時(shí)在實(shí)踐中我也漸漸認(rèn)識(shí)到獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我相信這份寶貴的經(jīng)歷 會(huì)使我在即將進(jìn)入的社會(huì)有更充足的準(zhǔn)備。 參考文獻(xiàn) [1]柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜，化工原理課程設(shè)計(jì) [M].天津 :天津科學(xué)技術(shù)出版社 ,1994. 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