【正文】 3 . 4 % 8 0 %1 0 . 0 9 7 0 . 6 4 4 2? ? ? ?? ???? 可見，霧沫夾帶在允許的范圍之內(nèi) 。 24 7. 操作性能負(fù)荷圖 霧沫夾帶上限線 取泛點(diǎn)率為 80%代入泛點(diǎn)率計(jì)算式，有： 6 08863 97 442VS S LSSLVFbV L Z VLKC A??? ? ??? ???? 整理可得霧沫夾帶上限方程為： ?? 液泛線 液泛線方程為 2 2 2 / 3S S SaV b cL dL? ? ? 其中， 552 . 91 10 1. 91 10 0. 03 0986 3 86VLa N??? ? ? ? ? ?? 0( 1 ) 0 . 5 0 . 4 (0 . 5 1 0 . 5 ) 0 . 0 5 0 . 1 5TbH ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 53 53 19 05 15wc lh? ? ?? 0 2 / 3 211( 1 ) ( 0. 66 7 ) ( 1 0. 5 ) 1. 02 0. 66 7 3. 55 l?? ? ? ? ? ? ? ? 代入上式化簡后可得： 2 2 2 / 34. 85 6. 21 7 11 4. 9S S SV L L? ? ? 液體負(fù)荷上限線 取 5s?? ，那么 m a x 30 . 0 7 0 6 0 . 40 . 0 0 5 6 5 /55fTS AHL m s?? ? ? 漏液線 取動能因數(shù) 0 5F? ，以限定氣體的最小負(fù)荷： 23m i n 0 5 0 . 5 2 3 /4S VV d N m s? ??? 25 液相負(fù)荷下限線 取 ? 代入 owh 的計(jì)算式： 2 / 3m 4 2 [ ] 061000 S wL l? ? ? 整理可得： 33m i n 2 . 1 / 0 . 0 0 0 5 8 4 /SL m h m s?? 操作性能負(fù)荷圖 由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負(fù)荷圖。 操作點(diǎn)液 量 ( m3/ h )氣量/（m3/h）BaAEf eDbc d圖 1 0 － 2 5 篩 板 塔 操 作 性 能 示 意 圖 圖 (1)圖中線 a 為最小液體負(fù)荷線，此時(shí)最小液體流量為一定值，與氣速無關(guān)，所以在圖上是一垂直線。 (2)線 b 為漏液線。此線表明不同液體流量時(shí)的最小氣速，即操作下限。 (3)線 c 為最大液體負(fù)荷線，此時(shí)最大液流量為一定值，與氣速無關(guān)，所以在圖上也是一垂直線。 (4)線 d 按液體在降液管中允許停留時(shí)間計(jì)算，當(dāng)降液管容積等于或小于液體流量（單位為 3/ms）的 35倍時(shí)即達(dá)極限。當(dāng)塔的降液管的體積確定后（設(shè)計(jì)時(shí)已 26 選定停留時(shí)間為若干秒），則降液管液體體積流量為一定值 [即等于降液管容積/(35) ]，所以液體流量與氣速無關(guān)，此線是一垂直線。 (5)線 e 為降液管液泛線。為氣液負(fù)荷大到使降液管中液層高度到達(dá)塔板間距的一半時(shí)的線。此線與氣、液量都有關(guān)，液量愈大，在較低氣體負(fù)荷時(shí)即達(dá)液泛極限，所以如圖中曲線所示。 (6)線 f 為霧沫夾帶線，為氣體負(fù)荷操作上限。 此圖的陰影部分，為塔板的穩(wěn)定操作區(qū)（當(dāng) c線在 d 線右方時(shí)，穩(wěn)定操作區(qū)應(yīng)位于 d線的左方）。必須指出，圖中設(shè)計(jì)的上下限，設(shè)計(jì)時(shí)可以控制。例如，漏液線 b可以用改變開孔率來調(diào)整，允許霧沫夾帶線 f可以用合理選取塔板間距 TH 來調(diào)整。 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷，可知操作點(diǎn) P(， )在正常的操作范圍內(nèi)。連接 OP 作出操作線，由圖可知，該塔的霧沫夾帶及液相負(fù)荷下限，即由漏液所控制。由圖可讀得： 33m a x m i n( ) 1 . 6 5 / , ( ) 0 . 5 7 /SSV m s V m s?? 所以，塔的操作彈性為 / ? 有關(guān)該浮閥塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總于表 8 27 表 8. 篩板塔主要設(shè)計(jì)參數(shù)工藝參數(shù)匯總 序號 項(xiàng)目 數(shù)值 序號 項(xiàng)目 數(shù)值 1 平均溫度 mt ，℃ 2 平均壓力 mp ， kPa 3 氣相流量（ sm/3 ） 4 液相流量（ sm/3 ） 5 實(shí)際塔板數(shù) (塊 ) 23 6 有效段高度（ m ） 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 （ m ） 12 堰高 （ m ） 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)寬度 (m ) 17 邊緣區(qū)寬度（ m ） 18 開孔區(qū)面積（ 2m ） 19 篩孔直徑 （ m ） 20 篩孔數(shù)目（個(gè)） 2246 21 開孔率為（％） 22 孔中心距（ mm ） 12 23 空塔氣速（ sm/ ） 24 篩孔氣速（ sm/ ） 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 每層塔板壓降（ kPa ） 27 負(fù)荷上限 液泛控制 28 負(fù)荷下限 漏液控制 29 液沫夾帶 30 氣相負(fù)荷上限（ sm/3 ） 31 氣相負(fù)荷下限（ sm/3 ） 32 操作彈性 28 8. 各接管尺寸的確定 進(jìn)料管 進(jìn)料體積流量 3329 9 22 .3 7. 32 / 0. 00 20 3 / fFMV m h m s? ?? ? ? ? 取適宜的輸送速度 /fu m s? ，故 4 4 0 . 0 0 2 0 3 0 . 0 3 62Sfif Vdmu???? ? ? 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)，規(guī)格： 45 3mm? ? 實(shí)際管內(nèi)流速：24 203 / m s????? 釜?dú)堃撼隽瞎? 釜?dú)堃旱捏w積流量： 333 6 4 .8 5 1 8 .1 6 .8 9 / 0 .0 0 1 9 1 /9 5 8 .4wSWwWMV m h m s? ?? ? ? ? 取適宜的輸送速度 /Wu m s? ，則 4 0 . 0 0 1 9 10 . 0 41 . 5dm????計(jì) 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)，規(guī)格： 45 3mm? ? 實(shí)際管內(nèi)流速：24 0. 00 19 4 1. 6 /0. 03 9Wu m s????? 回流液管 回流液體積流量 3366 .8 5 39 .8 1 3. 51 / 0. 00 09 75 /747LSL LLMV m h m s? ?? ? ? ? 利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度 /Lu m s? ，那么 29 4 0 .0 0 0 9 7 5 0 .0 50 .5dm????計(jì) 經(jīng)圓整選 取熱軋無縫鋼管 (YB23164)，規(guī)格： 57 ? ? 實(shí)際管內(nèi)流速：24 0. 00 19 4 1. 6 /0. 03 9Wu m s????? 塔頂上升蒸汽管 塔頂上升蒸汽的體積流量： 33( 1 1 ) 65 .8 5 39 .8 1 37 50 / 1. 04 2 /1. 39 8SVV m h m s? ? ?? ? ? 取適宜速度 /Vu m s? ，那么 4 1 .0 4 2 0 .2 5 820dm????計(jì) 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)，規(guī)格： 273 5mm? ? 實(shí)際管內(nèi)流速：24 1. 04 2 19 .2 /0. 26 3SVu m s? ???? 水蒸汽進(jìn)口管 通入塔的水蒸氣體積流量： 3313 1. 7 18 39 71 / 1. 10 3 /0. 59 7SOV m h m s?? ? ? 取適宜速度 0 /u m s? ，那么 4 1 .1 0 3 0 .2 3 725dm????計(jì) 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)，規(guī)格： 245 5mm? ? 實(shí)際管內(nèi)流速：0 24 3 3 / m s? ???? 30 aA 塔板開孔面積， 2m tA 降液管面積， 2m oA 篩孔面積， 2m C 負(fù)荷系數(shù)，量綱為 1 oC 流量系數(shù)，量綱為 1 D 塔徑， m d 篩孔直徑， mm TE 全板效率，量綱為 1 ve 液沫夾帶量， kg（液） /kg（氣） F 進(jìn)料流量， hkmol/ g 重力加 速度， 2/sm H 塔高， m TH 板間距， m cH 與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m dH 與液體流經(jīng)降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m Lh 板上層液高度， m oh 降液管底隙高度， m owh 堰上層液高度， m Ph 與單板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m wh 溢流堰高度， m K 篩板的穩(wěn)定系數(shù)，量綱為 1 L 塔內(nèi)下降液體的流量， hkmol/ hL 液體流量， hm/3 sL 塔內(nèi)下降液體的流量， hm/3 wL 溢流堰長度， m N 塔板數(shù) PN 實(shí)際塔板數(shù) TN 理論塔板數(shù) n 篩孔數(shù) P 操作壓強(qiáng)， kPa p? 壓強(qiáng)降， kPa q 進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù) R 回流比， m r 開孔區(qū)半徑， m t 篩孔中心距， m u 空塔氣速， sm/ 31 au 按開孔區(qū)流通面積計(jì)算的氣速， sm/ ou 篩孔氣速， sm/ 39。ou 降液管底隙處液體流速， sm/ V 塔內(nèi)上升蒸汽量， hkmol/ sV 塔內(nèi)上升蒸汽流量， m/s W 塔底產(chǎn)品流量， hkmol/ cW 有效區(qū)寬度， m dW 弓形降液管寬度， 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 塔的有效高度， m ? 干板篩孔流量系數(shù)修正系數(shù)，量綱為 1 ? 篩板厚度， m o? 板上液層充氣系數(shù)，量綱為 1 ? 開孔率 ? 粘度， smPa? L? 液相密度， 3/mkg V? 氣相密度， 3/mkg ? 液相表面張力， mmN/ ? 停留時(shí)間， s i 組分序號 m 平均 n 塔板 數(shù) 32 10. 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)是對二元物系的精餾問題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過程，對此塔進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)，包括它的進(jìn)出口管路的設(shè)計(jì)計(jì)算，畫出了塔板負(fù)荷性能圖，并對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行匯總。其各項(xiàng)操作性能指 標(biāo)均符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，而且操作彈性大，生產(chǎn)能力強(qiáng)，達(dá)到了預(yù)期的目的。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我經(jīng)歷并學(xué)到了很多知識，熟悉了大量課程內(nèi)容，懂得了許多做事方法，我想這也許就是這門課程的最初本意。 本次設(shè)計(jì) 使 我學(xué)到了很多知識，也 使我 認(rèn)識到理論與實(shí)踐是有差別的 。 既而，提升了我對“理論高于實(shí)踐，源于實(shí)踐?！?雖然我的 化工原理課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束， 但是 那種成功的喜 悅將會一直延續(xù)下去 的。 通過設(shè)計(jì)，我對化工原理課程的重要性有了更為深刻的認(rèn)識，知道了工程設(shè)計(jì)人員的腦力 ， 工作之重、工作量之大 。 還有，原理的了解需要有一定的 過程。在了解了原理后，驗(yàn)算數(shù)據(jù)也是相當(dāng)繁瑣的：數(shù)據(jù)是一環(huán)套一環(huán)的，有時(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，會使后面的數(shù)據(jù)無法繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)算。這就對我的計(jì)算能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度提出了高要求。要想核算成功不僅要對相關(guān)的專業(yè)知識掌握嫻熟，還要會查手冊，會運(yùn)用制圖軟件 AutoCAD?等等。 此次設(shè)計(jì)對在安逸中的我是一次很好的歷練和警醒，使我的動手能力及綜合處理問題的能力得到提高。在此再次對在我設(shè)計(jì)過程中一直給予幫助與指導(dǎo)的 王新運(yùn)老師表示感謝！ 33 [1].陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋，化工原理（上 、下 冊）， 第三版，北京化學(xué)工業(yè)出 版社， 2021 年 [2].匡國柱，史啟才，化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)，第二版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年 [，柴誠敬，姚玉英，化工原理（下冊），天津，天津大學(xué)出版社， 2021 年 [4].唐倫成，化工原理課程設(shè)計(jì)簡明教程，哈爾濱，哈爾濱工程大學(xué)出版社， 2021 年 [5].圖偉萍，陳佩珍，程達(dá)芳，化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年 [6].化工工藝設(shè)計(jì)手冊 [7].劉光啟，馬連湘，劉杰主編，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊（ 有機(jī)卷、 無機(jī)卷），北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年 [8].華東理工大學(xué)化工原理教研室編 . 化工過程設(shè)備及設(shè)計(jì) . 廣州 ， 華南理工大學(xué)出版社 ， [9].天津大學(xué)化工原理教研室編 . 化工原理 (下 ). 天津 ， 天津大學(xué)出版社 ， [10].肖華，李偉， AutoCAD 實(shí)用教程，北京，清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社， 2021 年