【正文】 ba 即 ： 3/222 3 4 0 SSS LLV ??? 在操作范圍內(nèi)，任取若干 LS值，算出相應的 VS值。計算如表所示： LS/m3?s1 VS/m3?s1 LS/m3?s1 VS/m3?s1 24 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如下： 精餾段負荷性能圖012 Ls,m3/sVs,/m3/s漏液線液沫夾帶線液相負荷上限線液相負荷下限線液泛線精餾段操作線系列7線性 ( 精餾段操作線)線性 ( 漏液線) 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制 。由圖可得： smVsmVss / /3m in,3m ax,?? 故操作彈性為 ： in,m a x. ??ssVV 提餾段： 3239。39。339。39。2039。39。39。39。39。39。39。39。39。 )3600)(1( ,)( 53 ,)1(WWWT lE dhl/ chHb ???? ????????? 將有關數(shù)據(jù)代入，得： )3600)(()()(791)(3/2339。39。239。39。39。39。239。39。??????????????????????dcba 即： 3/222 SSS LLV ??? 25 在操作范圍內(nèi)，任取若干 LS值，算出相應的 VS值。計算如表所示： LS/m3?s1 VS/m3?s1 LS/m3?s1 VS/m3?s1 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如下： 提餾段負荷性能圖0120 Ls,m3/sVs,m3/s漏液線液沫夾帶線液相負荷下限線液相負荷上限線液泛線提餾段操作線線性 ( 液沫夾帶線)線性 ( 提餾段操作線) 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖可得： smVsmVss / /3m in,3m ax,?? 故操作彈性為： in,m ax. ??ssVV 八 .篩板塔設計計算結果 序號 項目 數(shù)值 精餾段 提餾段 1 平均溫度ct om, 2 平均壓力kPapm, 3 氣相流量smVS /, 3 26 4 液相流量smLS /, 3 5 實際塔板數(shù) 22 6 有效段高度mZ, 7 塔徑 ， m 8 板間距 ， m 9 溢流形式 單溢流 10 降液管形式 弓形 11 堰長 12 堰高 13 板上液層高度 ， m 14 堰上液層高度 ， m 15 降液管底隙高度 ,m 16 安定區(qū)高度 ,m 17 邊緣區(qū)高度 ,m 18 開孔區(qū)面積 ,cm2 19 篩孔直徑 ,m 20 篩孔數(shù)目 4096 21 孔中心距 ,m 22 開孔率 ,% % 23 空塔氣速 m/s 24 篩孔氣速 m/s 27 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 每層塔板壓降 ,kPa 27 負荷上限 液泛控制 28 負荷下限 液泛控制 29 液沫夾帶 ? ?氣液 kg/, kgev 30 液 相負荷上限 ,m3 /s 31 液 相負荷下限 ,ms/3 32 操作彈性 九 .塔附件的設計 接管 進料管 進料管的結構類型很多，有直管進料管、彎管進料管、 T 型進料管。本設計采用直管進料管。管徑計算如下： 取 /Fu m s? 3F / m?? sV S /m00 37 ???? ?? mmmD 001 ????? 查標準系列選取 ?? 28 回流 管 采用直流回流管 取 /Ru m s? 3D / m?? sL S / 37 ???? ?? 39 m 00 ?????R 查標準系列選取 ?? 塔底出料管 取 /wu m s? ， 3/ g mW ?? sL S / 3739。 ???? ?? 21m w ????? 查標準系列選取 325?? 塔頂蒸汽出料管 直管出氣 取出口氣速 20 /u m s? mmmD ????? 查標準系列選取 8273?? 塔底進氣管 采用直管 取氣速 23 /u m s? 221 m ?????D 查標準系列選取 8273?? 29 筒體與封頭 筒體 由 D=1200mm,焊縫系數(shù)取 ?? 得 ???? ???? 壁厚選 6mm，所用材質(zhì)為鋼板。 封頭 封頭分為橢圓形封頭、碟形封頭等幾種，本設計采用橢圓形封頭，由公稱 直徑D=1200mm， 查得曲面高度 mmh 1751 ? ， 直邊高度 mmh 400 ? ， 內(nèi)表面積?封F ， 容積 ?封V 。 選用封頭 N7006,JB/T47462021。 除沫器 當空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴重，以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下 ，設置除沫器，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。本設計采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、重量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點。 設計氣速選?。? LVVuK?????? 系數(shù) ?? s/ ??? 除沫器直徑 ： muVD S ????? ? 選取不銹鋼 絲網(wǎng) 除沫器 ， 類型：標準型 ；規(guī)格： 40100；材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 1Cr18Ni9Ti）；絲網(wǎng)尺寸：圓絲 ? 裙座 塔底采用裙座支撐，裙座的結構性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。選取裙座壁厚為 30 16mm。 基礎環(huán)內(nèi)徑 ： mmD bi 8 3 210)~()1621 2 0 0( 3 ?????? 基礎環(huán)外徑： mm143210)~(1621200 3bo ?????? ）（D 圓整： ， mmDbi 900? ， mmDbo 1500? ； 基本環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取 18mm；考慮到再沸器 ，所以本設計選擇裙座高度為 2m，地腳螺栓直徑取 M30 人孔 人孔是安裝或檢修人員進出塔的唯一通道，人孔的設置應便于進入任何 一層塔板，由于設置人孔處塔間距離大，且人孔設備過多會使制造時塔體的彎曲度難于達到要求，一般每隔 6~8 塊塔板才設一個人孔，本塔中共 23 塊板，需設置 3個人孔，每個孔直徑為 600mm， 在設置人孔處，板間距為 1000mm，裙座 和塔頂 上應開 1 個人孔，直徑為 600mm,人孔伸入塔內(nèi)部應與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓 。 十 .塔總體高度的設計 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到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂部空間高度為 1200mm。 塔的底部空間高度 塔底液面至最下層塔板之間要留有 1~2m的間距，則取塔底空間為 。 塔總體高度 ? ? 21BDPPFFTPF 1 HHHHHnHnHnnnH ?????????? 式中： H— 塔高 m； n— 實際塔板數(shù)； nF— 進料板數(shù)； HF— 進料板處板間距， m； nP— 手孔數(shù)； HP— 設手孔處板間距， m； HD— 塔頂空間， m； HB— 塔底空間， m； H1— 封頭高度， m； H2— 裙座高度， m。 31 所以： ? ? ??????????????H 塔設備總裝配圖或工藝條件圖 精餾段： 32 提餾段 ： 33 結論 本次課程設計為《化工原理》設計，要求通過給定的操作條件自行設計一套苯 甲苯物系的篩板 塔。 通過一段時間的努力，終于設計出了一套 篩板塔設備。雖然過程不是很順利，但看到自己的成果，心里還是無比欣慰的。通過這次設計，是我學到了很多，如何去學會找資料計算一些自己根本無從下手的東，如：用圖解法求理論塔板數(shù)、浮閥數(shù)的求取等等。以及如何 制圖，如： 精餾 塔塔體的繪制、精餾流程圖的繪制等等。還有塔板負荷性能圖的繪制就需要利用 excel。并且，設計的本身就是在精餾的過程上進行的，這就要求我們對課本的相關知識點有一定的掌握。 不過，本設計中對一些數(shù)值的選取均采用的是經(jīng)驗值或參考值，這就使計算結果不夠精確，另外有些計算是為了方便計算或受實際情況的限制不能進行考察，忽略或省略了某些因素，這些對設計的結果都產(chǎn)生一定的影響。 不過，總的來說，利遠遠是大于弊的。我們要在學習當中不斷的摸索前進，勇于實踐，這樣才能了解更多，學習更多 。 參考文獻 .化學工程基 礎 [M].北京：化學工業(yè)出版社， .化工原理課程設計 [M].大連：大連理工大學出版社， 34