【導讀】乙醇-水溶液連續(xù)板式精餾塔設計。制或觀測所需的主要儀表與裝置。.物料衡算確定理論板數和實際板數；.計算塔徑并圓整；.確定塔板和降液管結構；.流體力學校核，并對特定板的結構進行個別調整；.全塔優(yōu)化，要求操作彈性大于2?；蛞阂簝上嚅g進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的?？稍谒O備中完成常見。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體。境保護等各個方面都有重大影響。塔設備的設計和研究受到化工煉油等行業(yè)的極大。要的塔型是浮閥塔、篩板塔和泡罩塔。泡罩塔的不足之處在于結構復雜、造價高、安裝維修方便以及氣相壓力降較大。熱量自塔釜輸入，物料在塔內經多次部分氣化與部分冷凝進行精餾分離，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進行熱和質的傳遞過程。

　　

【正文】 則可選擇 釜液出口 管 mmmm 368 ?? 熱軋無縫鋼管，此時管內液體流速 化工原理課程設計 第 27 頁 共 33 頁 回流液質量流率： hkgWMG WLW /. ???? 回流溫度 td=℃，在此溫度下 ? 乙醇 =734Kg/m3 ? 水 =974Kg/m3 則 974 21 ?????? ??? xxd 768d ??? Kg/m3 體積流率： s/768 33dsl mhmGV W ???? ? 取釜液出塔的速度 uw=則釜液出口管管徑： mmmD ????? 則可選擇回流管 mmmm .5383 ?? 熱軋無縫鋼管，此時管內 液體流速 )( ??? ??? RTPM? Kg/m3 塔頂上升蒸汽的體積流量： shmGVWsWsv /, ?????? ? 取適當流速 u=16m/s d= 16 ??? ? 所選規(guī)格為： mmmm .812400 ?? 承插式鑄鐵管，此時管內流速 進口管口徑及選型 進入塔的水蒸氣體積流量?sM?soV 3273)(97 . 4 18127RTPM ??? ???? Kg/m3 化工原理課程設計 第 28 頁 共 33 頁 sh /????? 取適當流速 u=20m/s d= m002 ??? ? 則可選擇水蒸氣進口管 mmmm 12350 ?? 承插式鑄鐵管，此時管內流速 化工原理課程設計 第 29 頁 共 33 頁 第八章 精餾塔的主要附屬設備 （ 1）冷凝器的選擇：強制循環(huán)式冷凝器 冷凝器置于塔下部適當位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設回流罐，這樣可以減少臺架，且便于維修、安裝，造價不高。 （ 2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量 塔頂全凝器的熱負荷： Q=qm1r1=cpcqm2(t2t1) qm1=(R+1)DMD Q— 單位時間內的傳熱量， J/s 或 W； qm1, qm2— 熱、冷流體的質量流量 ， kg/s。 r1 ,r2— 熱，冷流體的汽化潛熱， J/kg t=℃時 查表得 r=則 Q=qm1r1 =（ 2+1） 取水為冷凝器介質其進出冷凝器的溫度為 20℃和 30℃ 平均溫度 25℃ 下水的比熱 Cpc =于是冷凝水用量： qm2 sKgttc pc /)2030( 2546)( Q 12 ?????? 又 Q=KA mt? K 取 700W m2/℃ 所以，傳熱面積： A=mQKt?? mt? =? ? ? ??????? ?????2121lntTtTtTtT =?????? ?? 10 =℃ 化工原理課程設計 第 30 頁 共 33 頁 ∴ A=?= 2m 以釜殘液對預熱原料液，則將原料加熱至泡點所需的熱量 fQ 可記為：21()f f pf f fQ W c t t?? 其中 tfm =(+35)/2=℃（設原料液的溫度為 35 度） 在進出預熱器的平均溫度以及 tfm =60℃ 的情況下可以查得比熱 cpf=℃，所以， Qf =1000()=2072021KJ/h 釜殘液放出的熱量 12()w w pw w wQ W c t t?? 若將釜殘液溫度降至 tw2=45℃ 那么平均溫度 twn=(+45)/2=℃ 其比熱為 cpw=℃，因此， Qw=18,56()=2570000KJ/h 可知， wf? ，于是理論上可以用釜殘液加熱原料液至泡點 設計結果一覽表 項目 符號 單位 計算數據 精餾段 提留段 各段平均溫度 mt ℃ 平均流量 氣相 VS m3/s 液相 LS m3/s 實際塔板數 N 塊 23 8 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 化工原理課程設計 第 31 頁 共 33 頁 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 溢 流 裝 置 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 溢流堰寬度 Wd m 管底與受液盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 do mm 孔中心距 t mm 孔數 n 孔 2378 2378 開孔面積 0A m2 篩孔氣速 uo m/s 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管中停留時間 τ s 降液管內清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 eV kg 液 /kg氣 負荷上限 液沫 夾帶控制 液沫夾帶控 制 負荷下限 液相負荷下限 控制 漏液控制 氣相最大負荷 VS max m3/s 氣相最小負荷 VS min m3/s 操作彈性 化工原理課程設計 第 32 頁 共 33 頁 設計 心得 精溜塔的設計，在化工行業(yè)有較廣的應用，通過短短兩周的設計，使我認識到精溜在應用是十分廣泛的，但是，要把此塔設計好，是有一定難度的，它不僅要求我們擁有較高的理論基礎，還要求我們掌握一定的實踐基礎。 本次課程設計比上次難難度大，主要是計算復雜，計算量大考慮的細節(jié)較多，對同一個設 備分成兩部分進行考慮，既相互獨立又須彼此照應，始終要考慮計算是為一個設備進行。通過這次設計，使我認識到作為過控專業(yè)的學生，不僅要學好《化工原理》《化工計算》等專業(yè)課，還要對設備等相關內容都要學好用好，只有這樣才能為以后的工作打下堅實的基礎。在整個設計中要考慮很多問題，尤其是一些不容易引起重視細節(jié)問題，否則“小毛病出大問題”，這就要我考慮問題要全面詳細。學以致用，要多學各方面的知識并充分利用，用融合的，相互聯系的知識能更好地解決問題。 由于是工程上的問題，我們設計的不能像理論上那樣準確，存在誤差是在所難免的，計算過程中數字的一步步地四舍五入逐漸積累了較大的計算誤差，但是只要我們在計算中保持高的精確度，這種誤差可以大大地減小。在計算中，精餾段和提留段有一定的差別，這就要綜合所學知識，將二者合二為一，使其統一。 總之，在本次設計中我學到了很多知識，同時使我認識到理論于實踐的結合有多重要，也使我在潛意識中慢慢形成了一種模式：純理論主義與純經驗主義都是不可取的，只有聯系實際、活學活用才是對自己、對社會有用的。 化工原理課程設計 第 33 頁 共 33 頁 致謝 在此次設計過程中，方繼德老師給予我熱情的指導，使得我順利完成課程設計。也感謝和我一起參加設計的同組成員吳 亞和張亞同學，我們一起探討，一起學習，一起進步，這是非常難忘的一個過程，復雜但充實，在此特別感謝！ 參考文獻 [1]王志魁 .化工原理（第三版） [M].北京：化學工業(yè)出版社， 202 1 [2]劉雪暖、湯景凝 .化工原理課程設計 [M].山東：石油大學出版社， 202 5 [3]賈紹義、柴誠敬 .化工原理課程設計 [M].天津：天津大學出版社， 202 8 [4]夏清、陳常貴 .化工原理（下冊） [M].天津：天津大學出版社， 202 1 [5]《化學工程手冊》編輯委員會 .化學工程手冊 — 氣液傳質設備 [M]。北京：化學工 業(yè)出版社， 198 7