【正文】 . 吊柱 對于較高的室外無框架的整體塔，在塔頂設(shè)置吊柱，對于補充和更換填料、安裝和拆卸內(nèi)件，既經(jīng)濟又方便的一項措施，一般取 15m 以上的塔物設(shè)吊柱，本設(shè)計中高度大，因此設(shè)吊柱。因設(shè)計塔徑 D=2021mm，可選用吊柱 600kg， s=1000mm，l=3500mm， H=1000mm，材料為 3A 。 人孔 人孔是安裝和檢修人員進出塔的惟一通道，人空的設(shè)置應(yīng)便于 人進入任一層塔板，由于設(shè)置人孔處塔間距離大，且人孔設(shè)備過多會使制造時塔體的彎曲度難以 22 達到要求，一般每隔 1020 塊塔板才設(shè)一個人孔，本塔總共 37塊板，需設(shè)置 3個人孔，每個孔直徑為 450mm，在設(shè)置人孔處，板間距為 600mm，裙座上應(yīng)開設(shè)2個人孔，直徑 450mm，人孔慎入塔內(nèi)部應(yīng)與他內(nèi)壁修平，其邊緣需倒裝和磨圓，人孔法蘭的密封形狀及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同，本設(shè)計也是如此。 第五章 塔總體高度的設(shè)計 一、塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一板的間距為 600mm，頂部空 間高度為 1200mm 二、塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底封頭的直線距離，釜液停留時間取 5s。 v39。( 60 ) ( 0. 5 0. 7 )B s TH tl R A? ? ? ? （ 78） 3( 5 5 .9 7 1 0 6 0 0 .1 4 2 ) 3 .1 3 4 5 ( 0 .5 0 .7 ) 1 .1 2 6BH ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 79） 塔立體高度 1 3 150 450 ( 37 1 ) 3 150 166 50TH H N m m? ? ? ? ? ? ? ? ?（ 80） 1 1 6 .6 5 1 .1 2 6 2 .5 0 .4 9 1 .2 2 2 mBH H H H H H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?裙 頂封 （ 81） 第六章 塔附屬設(shè)備設(shè)計 冷凝器的選擇 確定冷凝器的熱負(fù)荷 cQ 1( 1 ) ( ) ( 1 )c D mQ R D H h R D r? ? ? ? ? （ 82） 上式中的 mr ，為塔頂混合物的汽化潛熱。 物質(zhì) Dt 時的氣化潛熱 KJ/mol Dx 乙醇 40219 水 ? ? ? ? ? kJ/h 7( 1 ) ( 4. 44 5 1 ) 40 66 8. 17 2. 09 08 10cmQ R r? ? ? ? ? ? ? kJ/h 冷凝器的選擇 有機物蒸汽冷凝器的設(shè)計選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為 500 1500kcal/(㎡h℃ ) 本設(shè)計取 K=700 kcal/(㎡ h℃ )=2926J/(㎡ h℃ ) 23 出料液溫度： ℃（飽和氣）→ ℃（飽和液） 冷卻水溫度： 20℃→ 35℃ 逆流操作： 1t? =℃， 2t? =℃ 1212 73 37 ln ln ttt tt? ? ? ?? ? ? ???℃ 傳熱面積： 7 2c 2 .0 9 0 8 1 0 1 4 1 .82 9 2 6 5 0 .3 8mQAmKt ?? ? ??? （ 84） 泵的計算 確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭 以進料泵為例，由以上可知， ? 3FV 1. 45 2m / h， ?Fu / s 設(shè)料液面至加料孔為 10m， 90o 標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個， 0180 回彎頭一個，球心閥（全開）一個，則有關(guān)管件的局部阻力系數(shù)分別是： 進口突然收縮： 1 ?? ， 90o標(biāo)準(zhǔn)彎頭： 2 ? ? ， 0180 回彎頭： 3 ? ? ，球心閥（全開）： 4 ? ? 則總的局部阻力系數(shù)為： ? ? ? ? ? ? ?? i 0 . 7 5 2 6 . 4 0 . 5 1 . 5 9 . 9 有進料液： ?? 3F / m，根據(jù) ??Ft C， ?Fx ， ? ? ?水 pa s， ? ? ?乙 醇 8mpa s ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?FF 水 乙 醇 F1 x x 0 . 2 8 9 4 0 . 4 2 8 ( 1 0 . 2 8 9 4 ) 0 . 3 6 0 . 3 8 m P a s 則 ?? ??? ? ? ?? ? 4FFF3Fdu 0 . 0 1 8 2 . 0 1 8 2 6 . 3 0R e 7 8 6 7 2 1 00 . 3 8 1 0 對于水力光滑管，當(dāng) 5Re 3000 10? 時，摩擦系數(shù)可由下式計算： ??? ? ? ? ? ? ?0. 25 0. 25 20. 3164 R e 0. 3164 78672 0. 01889 W / m C， ??F( 表 壓 )P 5Pa 24 則 ? ? ? ? ? ? ? ? ??2 2Ff Ful 1 0 2 . 0 1H ( ) ( 0 . 0 1 8 8 9 9 . 9 ) 4 . 4 7 md 2 g 0 . 0 1 6 2 9 . 8 1 兩截面之間列柏努力方程求泵的揚程： 33 .6 7 5 1 01 0 4 .4 7 1 4 .9 28 2 6 .3 0 9 .8 1Fef FPH Z H mg?? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 流量 ? ?? ? ?? 3FV 3FFM 4 5 . 8 7 1 k m o l / h 2 6 . 1 0 k g / k m o lq 1 . 5 5 2 m / h8 2 6 . 3 0 k g / m 選擇泵的類型與型號 根據(jù)輸送液體的性質(zhì)和操作條件選 IS 型泵，文獻 [4]所選進料泵的型號為 :IS 5032125， 表 55 進料泵的性能參數(shù) 型號 IS5032200 流量 m3/h 揚程 m 22 功率 Kw 機 軸 轉(zhuǎn)速 2900 效率 47% 泵殼許用壓力 Kgf/cm3 32/46 結(jié)構(gòu) 單極 管層走物料，殼層走水，選取 K=300 w/m2 K,選用 1200C飽和 水蒸氣加熱 進料液： 200C?950C 水： 1200C?1200C 1 100tC? ? ? ， 2 25tC? ? ? 121210 0 25 54 .1 0100lnln 25mtttt? ? ? ?? ? ? ? ??? 因為 QF= 106kJ/h= 105J/s 所以 A= 5 25 .8 0 6 1 0 3 5 .7 73 0 0 5 4 .1 0mQ mKt ????? 參考書目 教材： 1.《化工原理》（上 ， 下冊） 譚天恩 竇梅 周明華 編著?；瘜W(xué)工業(yè)出版社（第三 25 版） 2021 年 4月第 21 次印刷 2.《化工原理 》 王志魁編著 化學(xué)工業(yè)出版社（第二版） 2021 年 2 月第 9次印刷 主要參考文獻： 1.《化工原理》（新版）上下冊 姚玉英主編 天 津大學(xué)出版社 1999 年 8 月第 1版 2.《化工原理》上、下冊 蔣維鈞主編 清華大學(xué)出版社 2021 年 2月第二版 3.《化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)》 任曉光主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 1月 4.《化工原理課程設(shè)計》 王國勝主編 大連理工大學(xué)出版社 2021 年 2月 5.《化工容器及設(shè)備簡明設(shè) 計手冊》 賀匡國主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 8月 6.《化學(xué)工程手冊》 .北京 :化學(xué)業(yè)出版社 ,1991 7.《化工單元過程及設(shè)備課程教材》 匡國柱，史啟才主編 化學(xué)工業(yè)出版社，2021 年 1月 主要符號說明 F：原料液流量 (kmol/h) Fx ：原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Ft ：進料溫度（℃） D ：塔頂產(chǎn)品流量 (kmol/h) Dx ：塔頂組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Dt ：塔頂溫度（℃） W：塔底殘液流量 (kmol/h) Wx ：塔底組成（摩爾分?jǐn)?shù)） Wt ：塔底溫度（℃） ? ：密度（ kg/m179。） M? ：平均摩爾質(zhì)量（ kg/kmol） ? ：表面張力（ N/m2） ? ：粘度（ mPa s） R：回流比 ? ：相對揮發(fā)度 TE ：塔板效率 N ：浮閥數(shù) TN ：理論板數(shù)（塊） PN ：實際板數(shù)（塊） u ：流速（ m/s） 0u ：閥孔氣速（ m/s） 0cu ：臨界閥孔氣速（ m/s） L :液體質(zhì)量流量（ kg/s） V :氣體質(zhì)量流量（ kg/s） sL ：液體體積流量（ m179。/s） sV ：氣體體積流量（ m179。/s） 26 wl ：堰長（ m） 0h ：降液管底隙高（ m） wh :堰高（ m） owh ：堰上液高度（ m） Lh ：板上液層高度（ m） TH ：板間距（ m） DH :降液管內(nèi)清液層高度（ m） dW ：降液管寬度（ m） fA ：降液管橫截面積（ m2） TA ：塔截面積（ m2） oF ：閥孔動能因子 cW ：邊緣區(qū)寬度（ m） sW ：破沫區(qū)寬度（ m） t ：孔心距（ m） 39。t ：排間距（ m） pp ：單板壓降（ Pa） ? ：液體在降液管內(nèi)停留時間（ s） Q：熱量（ kJ/h） r：汽化潛熱（ kJ/kg） H：全塔高度（ m） D：塔徑（ m） 下標(biāo)說明： L：液相 V：氣相 1：精餾段 2：提留段 結(jié)束語 本次課程設(shè)計經(jīng)過兩周的時間得以完成，主要包括目錄、緒論、設(shè)計方案、浮閥塔的工藝計算等內(nèi)容，主要通過上網(wǎng)搜集資料、查找統(tǒng)計文獻、數(shù)據(jù)的整合計算、文字的篩選以及上機調(diào)試等部分組成，在此基礎(chǔ)上形成了該課程設(shè)計的基礎(chǔ)框架，最后由本人加以總結(jié)整合，提出了相關(guān)設(shè)計方案，具體內(nèi)容在課程設(shè)計各章節(jié)均有所體現(xiàn)。本次課程設(shè)計讓我取得了很多收獲。 首先，通過課程設(shè)計資料的搜索以及對數(shù)據(jù)的計算，讓我對化工原理有了更加清晰、更加深刻的認(rèn)識，課程設(shè)計本身的完成過程，其實也是自己對化工原理輪廓的理解，對內(nèi)容的把握的過程 ，這樣可以更加豐富的了解了化工原理的全貌，對自己的專業(yè)知識學(xué)習(xí)也更加深刻，不在浮于表面。 其次，通過本次課程設(shè)計，提高了我的邏輯思維能力以及對材料的整合和篩選能力，這對于我今后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助，通過了整個課程設(shè)計方案的描述，讓我更加全面的拓寬自己的思考能力。 最后，課程設(shè)計讓我更加重視實踐，重視對實際工作的關(guān)注，有利于提高我理論 27 聯(lián)系實際的能力。通過這次學(xué)習(xí)，我知道了如何去自覺學(xué)習(xí)，如何去體驗實踐的成果，如何在實踐中后享受勝利的喜悅。 但是，課程設(shè)計的完成并不代表我自身學(xué)習(xí)的終止，在完成過程中我發(fā)現(xiàn)自 己有很多缺點不足。另外，大量的內(nèi)容也暴露出自己知識面窄，對實踐活動的能力不強等諸多問題，我想困難和挑戰(zhàn)才是激發(fā)自己前進的動力，自己也將會在今后的學(xué)習(xí)和生活中，劈荊斬浪，挑戰(zhàn)自我。 化工原理課程設(shè)計的完成對我來說有深刻的意義，我衷心感謝張杰老師的指導(dǎo)以及共同交流學(xué)習(xí)的同學(xué)，是你們帶給我收獲，帶給 我快樂！