【正文】 i n,?????????????? ??????????????????????????????????SVLWhWsLhlLEhAcV???整理得 3/2m in, SS LV ????? 在操作范圍內，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于下表。 表 214 提餾段漏液線計算數(shù)值 )//( 3 smLS? )//( 3 smVS? 由此表數(shù)據(jù)即可做出漏液線 1。 液沫夾帶線 精餾段： 當氣相負荷超過此線時，液沫夾帶量過大，使塔板效率大為降低。對于精餾，一般控制 氣液 kgkgeV /? 。以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關系如下 )(fTaLV hHue ??? ?? 由SSfT Sa VVAA Vu ????? )( OWWLf hhhh ???? ， ?Wh 3/23/2 )(11000 SSOW LLh ???? 3/ 3 Sf Lh ?? 3/ SfT LhH ??? 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 29 得出： ) ( 6 ????? ??SSV LVe 整理得： 3/21 3 5 SS LV ?? 在操作范圍內，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于下表。 表 215 精餾段液沫夾帶線計算數(shù)值 )//( 3 smLS )//( 3 smVS 由此表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 提餾段： 當氣相負荷超過此線時，液沫夾帶量過大，使塔板效率大為 降低。對于精餾，一般控制 氣液 kgkgeV /? 。以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 SS LV? 關系如下 )(fTaLV hHue ??????? ?? 由SSfT Sa VVAA Vu ??? ????? ??? )( OWWLf hhhh ???????? ， ??Wh 3/23/2 )(11000 SSOW LLh ??????? 3/ 0 9 Sf Lh ??? 3/ 4 SfT LhH ???? 得出： ) ( 6 ??? ???? ??SSV LVe 整理得： 3/ SS LV ???? 在操作范圍內，任取幾個 SL? 值，依上式計算出 SV? 值，計算結果列于下表。 表 216 提餾段液沫夾帶線計算數(shù)值 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 30 )//( 3 smLS? )//( 3 smVS? 由此表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 液相負荷下限線 液相負荷低于此線，就不能保證塔板上液流的均勻分布，將導致塔板效率下降。對于平直堰，取堰上液層高度 mhOW ? 作為最小液體符合標準。 精餾段： )3600( 3/2 ?? W SOW l LEh 取 1?E ，則 smL S /0 0 0 8 3 3m in, ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 3。 同理得，提餾段液相負荷下限線為 smL S /0 0 0 8 3 3m in, ?? 液相負荷上限線 該線又稱降液管超負荷線。液體流量超過此線，表明液體流量過大，液體在降液管內停留 時間過短，進入降液管的氣泡來不及與液相分離而被帶入下層踏板，造成氣相返混，降低踏板效率。 精餾段： 以 s6?? 作為液體在降液管中停留時間的下限，由下式得 6?? S TfLHA? ， smHAL TfS /00 3m a x, ???? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線 4。 提餾段： 以 s5?? 作為液體在降液管中停留時間的下限，由下式得 5?? S TfLHA? ， smHAL TfS / 3m a x, ???? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線 4。 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 31 液泛線 若操作的氣液負荷超過此線時，塔內將發(fā)生液泛現(xiàn)象，使塔不能正常操作。液泛可分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種情況，為使液體能由上層塔板順利的流入下層塔板，降液管內須維持一定的液層高度。 精餾段： 令 )( WTd hHH ?? ? ， dLpd hhhH ??? ， ?hhhh Lcp ??? ， Ll hh ??? ，OWWL hhh ?? 聯(lián)立得 ????? hhhhhH dcOWWT ???????? )1()1( 忽略 ?h ，將 OWh 與 SL ， ch 與 SV 的關系式帶入上式，并整理得 )()( 2003/222LVSSScALdLcbV????????????? 式中， WT hHb )1( ????? ??? ，20 )( hlc W??， 3/23 )3600)(1(WlEd ?????? 將有關數(shù)據(jù)帶入，得 ) ()( 2 ??????? 1 1 5 1 )( ????????b )( 2 ????c )()( 3/23 ???????? ?d 3/222 1 3 1 SSS LLV ??? 3/222 SSS LLV ??? 在操作范圍內，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于下表： 表 217 精餾段液泛線計算數(shù)值 )//( 3 smLS )//( 3 smVS 由此表數(shù)據(jù)即可做出液泛線 5。 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 32 提餾段： 令 )( WTd hHH ???? ? ， dLpd hhhH ??????? ， ?hhhh Lcp ??????? ， Ll hh ????? ? ，OWWL hhh ????? 聯(lián)立得 ????? hhhhhH dcOWWT ???????????????? )1()1( 忽略 ?h? ，將 OWh? 與 SL? ， ch? 與 SV? 的關系式帶入上式，并整理得 )()( 2003/222LVSSScALdLcbV??????????????? 式中， WT hHb ???????? )1( ??? ，20 )( hlc W?? 3/23 )3600)(1(WlEd ? ?????? 將有關數(shù)據(jù)帶入，得 ) ()( 2 ??????? 1 3 3 )( ????????b )( 2 ????c )()( 3/23 ???????? ?d 3/222 3 5 SSS LLV ?????? 3/222 3 5 SSS LLV ?????? 在操作范圍內，任取幾個 SL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于下表： 表 218 提餾段液泛線計算數(shù)值 )//( 3 smLS )//( 3 smVS 由此表數(shù)據(jù)即可做出液泛線 5。 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 33 操作線 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖 精餾段： 圖 27 精餾段負荷性能圖 在負荷性能圖上，做出操作點 A，連接 OA，即做出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為液沫夾帶控制。由圖查得 smV S / 3m ax, ? ，smV S / 3m in, ? 故操作彈性為 in,m ax, ??SSVV 提餾段： 沈陽化工大學化工原理課程設計 第二章 精餾塔設計計算 34 圖 28提餾段負荷性能圖 在負荷性能圖上，做出操作點 A，連接 OA，即做出操作線。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 查得 smVS / 3m ax, ? ，smV S / 3m in, ? 故操作彈性為 in,m a x, ??SSVV 沈陽化工大學化工原理課程設計 第三章 精餾塔的結構附屬 設備 35 第三章 精餾塔的結構附屬設備 精餾塔的附屬設備 精餾塔的附屬設備包括蒸汽冷凝器，產(chǎn)品冷卻器，再沸器，原料預熱器等。 冷凝器 本次設計冷凝器選用管殼式冷凝器。對于精餾塔的冷凝器，一般選用列管式、空氣冷凝螺旋板式換熱器。因本設計冷熱流體溫差不大，所以選用管殼式冷凝器，被冷凝氣體走管間，以便于及時排出冷凝液。 冷凝水循環(huán)與氣體方向相反，即逆流式。當氣體流入冷凝器時，使其液膜厚度減薄，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費用。取冷凝器傳熱系數(shù) )/(2 3 0 2)/(5 5 0 22 ChmkJChmk c a lK ???????? 沈陽地區(qū)夏季最高平均水溫為 20℃，冷卻水出口溫度一般不超過 40℃，否則易結垢，取 352?t ℃。 對于逆流 操作 T ℃ ?℃ t 20℃ ?35℃ 所以 Ctttttm ??????????????? )()(ln)()(ln1212 hkJQ C / 6?? 所以冷凝器冷凝面積 26 02 mtK QAmC ?????? 查有關數(shù)據(jù)如下 表 31 冷凝器尺寸 公稱直徑mm/ 管程 數(shù) 管數(shù) 管長 mm/ 換熱面積 2/m 公稱壓力MPa/ 450 I 137 3000 64 冷卻水消耗量)( 12 ttC QW PC CC ?? 沈陽化工大學化工原理課程設計 第三章 精餾塔的結構附屬 設備 36 式中 CW —— 冷卻水消耗量， hkg/ PCC —— 冷卻介質在平均溫度下的比熱， )/( CkgkJ ?? 1t ， 2t —— 冷卻介質在冷凝器進出口處的溫度， ℃ 。 而 2 35202 21 ????? ttt℃ 此溫度下冷卻水的比熱容 )/(1 8 CkgkJC PC ??? 所以 hkgWC /)2035( 46 ???? ?? 再沸器 選用 160℃飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取)/(4 1 8 6)/(1 0 0 0 22 ChmkJChmk c a lK ???????? 進料溫度 CC ?? 132~ ，水蒸氣溫度 CC ?? 160~160 逆流操作： Ct ???? 281 ， Ct ???? Ctttttm ???????????????? 28lnln2121 其中 hkJQ S / 6??? 再沸器換熱面積： 26 6 m