【正文】 33 在負(fù)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。并可查得 Vs,max=,min=故操作彈性為 in,m ax, ??SSVV 第十章 所設(shè)計篩板塔的主要結(jié)果匯總于下表 表 81主要結(jié)果匯總于下表 篩板塔工藝設(shè)計計算總表 項目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 備注 精餾段 提餾段 各段平均壓強(qiáng) pm kPa 各段平均溫度 tm ℃ 平均流量 氣相 Vs m3/s 液相 Ls m3/s 實際塔板數(shù) N 塊 11 15 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 11． 6 塔徑 D m 1 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單溢流 單溢流 降液管形式 弓形 弓形 溢流裝置 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 孔間距 t mm 孔數(shù) n 個 2967 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 34 開孔面積 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(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 ev kg液 /kg氣 液相負(fù)荷上限 液沫夾帶線 液泛線 液相負(fù)荷下限 漏液線 漏液線 氣相最大負(fù)荷 Vs， max m3/s 氣相最小負(fù)荷 Vs， min m3/s 操作彈性 第十一章 精餾塔接管尺寸計算和冷凝器的選取及檢驗 塔主要連接管直徑的確定 （ 1）進(jìn)料管徑 采用直管進(jìn)料管。管徑計算如下： FsuVD ?4? （ 111） 取 uF=, 3/ mkgF ?? , smFV Fs / 30 00 00 00 3?????? ? mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選取 φ 42mm 檢驗： mmmd 0 3 ????? )( 22 ?????? d Vu s? 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 35 符合 u 取值范圍，所以管徑選擇合理。 （ 2） 回流管徑 采用直管回流管，管徑計算如下： DsuVD ?4? 取 uD=, 3/ mkgD ?? , smLMV D VDs /00 00 3????? ? mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選取 φ 45mm 檢驗： mmmd ????? smd Vu s /)( 00 22 ?????? ? 符合 u 取值范圍，所以管徑選擇合理。 （ 3）塔釜出料管徑 采用直管出料管。管徑計算如下： DsuVD ?4? 取 uW=, 3/ mkgW ?? , smMLV W VWs / 39。 3?? ??? ? mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選取 φ 3mm 檢驗： mmmd 0 5 7 ????? smd Vu s /)( 22 ?????? ? 符合 u 取值范圍，所以管徑選擇合理。 （ 4）塔頂出氣管徑 采用直管出氣管。管徑計算如下： 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 36 DsuVD ?4? （ 112） 取 uD=15m/s, 3/)( mkgRT MP m DDDL ??? ????, smVMV DL VDs / 3????? ? mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選取 φ 219mm6mm. 檢驗： mmmd ????? smd Vu s /)( 22 ?????? ? 符合 u 取值范圍，所以管徑選擇合理。 （ 5）塔底進(jìn)氣管徑 采用直管出氣管。管徑計算如下： DsuVD ?4? 取 uD=15m/s 3/)( mkgRT MPmWWWL ??? ???? , smMVV WL VWs / 39。 3????? ? mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選取 φ 219mm6mm. 檢驗： mmmd ????? smd Vu s /20)( 22 ?????? ? 符合 u 取值范圍，所以管徑選擇合適。 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 37 冷凝器的選取及檢驗 出料液溫度： ℃ （飽和氣） ? ?? ℃ （飽和液） 冷卻水溫度： 35℃ ? ?? 45℃ .7361 ??t ℃ ??t ℃ ????????2121ttLntttm .736 ??Ln℃ ???? Bk g rkjCT kj/kg kgkJ / . ????? k g / 6 9 ????? r D ms Mvw ??wrQ mtKSQ ?? 假設(shè) K=500 ?2/(mW ℃ ） 2351000/ 2289 5 mtK QSm ?????? 選擇面積 S= 4911000/ ?????? mtS QK ?2/(mW ℃ ) 故選擇 K=500 基本符合條件 根據(jù) S= 2m 查手冊可知選擇的尺寸如下： 公稱直徑： 500mm 公稱面積： 2m 管長： 3000mm 管子總數(shù)： 206 管程數(shù)： 2 管程流通面： 2m 中心排管數(shù)： 11 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 38 第十二章 對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論 設(shè)計過程的評述 經(jīng)過這幾天的化工課程設(shè)計，使我知道了身為一名化工人應(yīng)該具備的素質(zhì)、應(yīng)該具備的條件，課程設(shè)計需要的不僅是廣博的知識水平，還需要閱讀大量文獻(xiàn)，也使我知道了更加了解專業(yè)的發(fā)展方向?；ぴ聿皇且婚T獨立的學(xué)科，它與其他學(xué)科又是密不可分的，所以我們在學(xué)習(xí)中不僅要注重專業(yè)課的學(xué)習(xí)還要掌握其他課程，將其他課程的知識融匯到化工原理知識里，才更能培養(yǎng)我們實戰(zhàn)能力。同時原理課程設(shè)計也培養(yǎng)了我們從實際情況考慮問題的思維方式，不至于紙上談兵，這次的設(shè)計使我對我 們的專業(yè)在現(xiàn)實中的應(yīng)用有了很深的認(rèn)識，經(jīng)過老師們的認(rèn)真的講解與指導(dǎo)，我們將我們的專業(yè)知識更好的運(yùn)用到實踐中，通過這次的課程設(shè)計我們也算和化工具體行業(yè)有了一次親密接觸，總之我們真的是受益匪淺。 首先，作為工程設(shè)計人員計算的準(zhǔn)確率是很致命的問題，一個小數(shù)點、一個數(shù)字的錯誤都會導(dǎo)致整個流程癱瘓，比如在我們計算實際塔板數(shù)的求取時，若是提餾段的理論板數(shù)不減去再沸器的板數(shù)那么提餾段的實際板數(shù)就會出現(xiàn)錯誤，這樣在計算總板效率時就會不準(zhǔn)確，接下來的步驟就會像是多米諾骨牌一樣都會出錯，所以準(zhǔn)確率是很重要的。 其次，除了要有較 高的準(zhǔn)確率以外還要擁有一個獨立思考的、善于發(fā)現(xiàn)善于解決問題的能力，設(shè)計過程中有很多問題是需要我們靜下心來看書、來思考的。俗話說的好書中自有顏如玉，書中自有黃金屋，老師把我們帶進(jìn)了學(xué)習(xí)的殿堂，接下來是需要我們自己用書本來豐富自己的。 有關(guān)問題的討論 在這次原理課程設(shè)計中，我的課程設(shè)計任務(wù)是分離苯 甲苯板式精餾塔中的篩板塔設(shè)計，要求年處理量 30000 噸，原料液中苯的含量為 40%，分離后的純度達(dá)到 98%，塔底流出液中苯的含量不得高于 1%，在設(shè)計的開始我們首先對設(shè)計的總體流程進(jìn)行了簡單的分析，而后對苯和甲苯 的理化性質(zhì)進(jìn)行查找，接著以小組的形式對精餾塔的操作壓力、進(jìn)料狀況、加熱方式、及回流比進(jìn)行計算和選擇，下面我對我們小組在設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行簡單分析： 問題１：對于板間距與板上液層高度的選取，在設(shè)計時，一般應(yīng)保持塔板上清液層高度在 50－ 100mm，這樣堰高就可由板上清夜層高度及堰上液層高度而 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 39 定。堰上液層高度對塔板的操作性能有很大影響。如果堰上液層高度太小會造成液體在堰上分布不均，影響傳質(zhì)效果，所以設(shè)計時堰上液層高度應(yīng)大于 6mm，如果小于這個值要使用齒形堰，會增加塔板壓降及液沫夾帶量。而對于精餾段和提餾段都應(yīng)選 取合適的量，這樣才能保證液體在降液管中的停留時間大于 5S，才能保證良好的傳質(zhì)效果 。 問題 2：篩孔厚度及篩孔直徑的選取，對于篩孔直徑選取與塔的性能要求、物系性質(zhì)、塔板厚度、加工要求有關(guān)，是影響氣液分散和汽液接觸的重要尺寸，按照經(jīng)驗來說，一般可取 38的小孔徑篩板，對于易堵塞的物系要采用 1025mm的大孔徑篩板。而對于篩板厚度要根據(jù)孔徑的大小來決定?？讖胶涂装搴穸鹊闹禃绊憵怏w通過閥孔的氣速，從而影響氣體通過液層的阻力的大小，進(jìn)而影響氣體通過每層塔板的壓降，壓降的高低會對塔的設(shè)計有一定的影響，故在選取時要加以 注意。 以上就是我們小組在設(shè)計時遇到的一些問題。 附 錄 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計 40 參考文獻(xiàn) [1] 姚玉英 .化工原理（下） [M]. 天津 :天津科技出版社 , 1999 [2] 譚天恩 .化工原理（下） [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 1994 [3] 陳敏恒 .化工原理（下） [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,1989 [4] 賈紹義 ,柴誠敬 . 化工原理課程設(shè)計 [M]. 天津 :天津大學(xué)出版社 , 2021 [5] 吳樓濤，李永剛離子膜法氫堿技術(shù)的發(fā)展及建議．化工進(jìn)展 [J], 2021,22(8): 876880 [6] 梁瑩，高桂華．遼河集團(tuán)公司氯堿廠擴(kuò)產(chǎn)改造項目工藝設(shè)計．氯堿工業(yè) [J]， 2021,6: 1316 [7] Kurtz. Electrolytic production of alkali metal hydroxide[P]. United States Patent, 4057474,1977118 [8] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計院著 . 化工工藝設(shè)計手冊 [M]. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1996 [9] 華南理工大學(xué)化工原理教研室著．化工過程及設(shè)備設(shè)計 [M]．廣州 : 華南理工大學(xué)出版社 ,1986 [10]天瑞網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 ,報價平臺化工世界． , 2021, 5, 26