【正文】 33 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) 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(jì)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(jì)計(jì)算總表 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)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(shí)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(zhǎng) 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(gè) 2967 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 34 開(kāi)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(shí)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(jì)算和冷凝器的選取及檢驗(yàn) 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(jì)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(yàn)： mmmd 0 3 ????? )( 22 ?????? d Vu s? 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 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(jì)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(yàn)： 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(jì)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(yàn)： 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(jì)算如下： 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 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(yàn)： 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(jì)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(yàn)： 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(jì) 37 冷凝器的選取及檢驗(yàn) 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(cè)可知選擇的尺寸如下： 公稱直徑： 500mm 公稱面積： 2m 管長(zhǎng)： 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(jì) 38 第十二章 對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述和有關(guān)問(wèn)題的討論 設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)述 經(jīng)過(guò)這幾天的化工課程設(shè)計(jì)，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(jì)需要的不僅是廣博的知識(shí)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(dú)立的學(xué)科，它與其他學(xué)科又是密不可分的，所以我們?cè)趯W(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(shí)融匯到化工原理知識(shí)里，才更能培養(yǎng)我們實(shí)戰(zhàn)能力。同時(shí)原理課程設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了我們從實(shí)際情況考慮問(wèn)題的思維方式，不至于紙上談兵，這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)我 們的專業(yè)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用有了很深的認(rèn)識(shí)，經(jīng)過(guò)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(shí)更好的運(yùn)用到實(shí)踐中，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)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(jì)人員計(jì)算的準(zhǔn)確率是很致命的問(wèn)題，一個(gè)小數(shù)點(diǎn)、一個(gè)數(shù)字的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)流程癱瘓，比如在我們計(jì)算實(shí)際塔板數(shù)的求取時(shí)，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(shí)際板數(shù)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這樣在計(jì)算總板效率時(shí)就會(huì)不準(zhǔn)確，接下來(lái)的步驟就會(huì)像是多米諾骨牌一樣都會(huì)出錯(cuò)，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(gè)獨(dú)立思考的、善于發(fā)現(xiàn)善于解決問(wèn)題的能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多問(wèn)題是需要我們靜下心來(lái)看書(shū)、來(lái)思考的。俗話說(shuō)的好書(shū)中自有顏如玉，書(shū)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(lái)是需要我們自己用書(shū)本來(lái)豐富自己的。 有關(guān)問(wèn)題的討論 在這次原理課程設(shè)計(jì)中，我的課程設(shè)計(jì)任務(wù)是分離苯 甲苯板式精餾塔中的篩板塔設(shè)計(jì)，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(jì)的開(kāi)始我們首先對(duì)設(shè)計(jì)的總體流程進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，而后對(duì)苯和甲苯 的理化性質(zhì)進(jìn)行查找，接著以小組的形式對(duì)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(jì)算和選擇，下面我對(duì)我們小組在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單分析： 問(wèn)題１：對(duì)于板間距與板上液層高度的選取，在設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì) 39 定。堰上液層高度對(duì)塔板的操作性能有很大影響。如果堰上液層高度太小會(huì)造成液體在堰上分布不均，影響傳質(zhì)效果，所以設(shè)計(jì)時(shí)堰上液層高度應(yīng)大于 6mm，如果小于這個(gè)值要使用齒形堰，會(huì)增加塔板壓降及液沫夾帶量。而對(duì)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(shí)間大于 5S，才能保證良好的傳質(zhì)效果 。 問(wèn)題 2：篩孔厚度及篩孔直徑的選取，對(duì)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(yàn)來(lái)說(shuō)，一般可取 38的小孔徑篩板，對(duì)于易堵塞的物系要采用 1025mm的大孔徑篩板。而對(duì)于篩板厚度要根據(jù)孔徑的大小來(lái)決定。孔徑和孔板厚度的值會(huì)影響氣體通過(guò)閥孔的氣速，從而影響氣體通過(guò)液層的阻力的大小，進(jìn)而影響氣體通過(guò)每層塔板的壓降，壓降的高低會(huì)對(duì)塔的設(shè)計(jì)有一定的影響，故在選取時(shí)要加以 注意。 以上就是我們小組在設(shè)計(jì)時(shí)遇到的一些問(wèn)題。 附 錄 苯 甲苯板式精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 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(chéng)敬 . 化工原理課程設(shè)計(jì) [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(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)．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(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院著 . 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) [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(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì) [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(bào)價(jià)平臺(tái)化工世界． , 2021, 5, 26