【正文】 1 1 5 7 3 .5 1 /mQ V r k J s? ? ? ? 取冷卻水進(jìn)口溫度為 25C? ，出口溫度為 40C? ， 25C? 水→ 40C? 水，平均溫度為 2 5 4 0 C 3 2 .5 C2mt ?? ? ? ? 在此溫度下，查表得 ? ?4. 17 4 / CpC kJ kg? ??水 ，則冷卻水用量為 ? ? ? ?1 .1 1 .1 5 7 3 .5 1 1 0 .0 7 /4 .1 7 4 4 0 2 5s p Qm k g sCt ?? ? ?? ? ?水 （ 1） 計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫度： ? ? ? ? ? ?2121 78 .3 40 78 .3 25 45 .3 9 C78 .3 40l n / ln 78 .3 25m ttt tt ? ? ?? ? ?? ? ? ? ???? ? （ 2） 計(jì)算換熱面積：取 21850K W m K??? ? ? ? ?21 .1 1 .1 5 7 3 .5 1 1 6 .3 50 .8 5 4 5 .3 9mQAmKt ?? ? ??? 選 B G N 325 / 19 2? ? ? ? ? ?正三角形排列型換熱器，得 ? （ 3） 驗(yàn)算換熱器交換熱量 Q ? ?2 3 .1 0 .8 5 4 5 .3 9 8 9 1 .2 3 /mQ AK t k J s? ? ? ? ? ? ? ?89 1. 23 57 3. 51 31 7. 72 /Q Q Q kJ s? ? ? ? ? ?放 傳熱量足夠，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 （四） 冷卻器 25C? ， 水出口溫度為 40C? ， 塔頂 全凝器出來(lái)得有機(jī)容液（質(zhì)量分率為 % 乙醇溶液）， /D kg s? ： ??降至 30C? ， 7 8 .3 3 0 C = 5 4 .1 5 C2mt ?? ? ? Q 查《化工原理》（上冊(cè)）得： ? ?4. 17 58 / CpC kJ kg? ??水 ， ? ?2. 88 / CpC kJ kg? ??乙 醇 ? ?1P m D p D PC x C x C? ? ?乙 醇 水 ? ? ? ?0. 92 58 2. 89 0. 07 42 4. 17 58 / CkJ kg? ? ? ? ? ? ? ? 854 / CkJ kg? ?? ? ? ? ?2 .9 8 5 4 0 .1 3 1 1 7 8 .1 3 3 0 1 8 .8 3 7 /PmQ C D t k J s? ? ? ? ? ? ?吸 收 當(dāng)用 25C? 冷卻時(shí) ， 25 40 C = C2mt ?? ? ?， ? ?4. 17 4 / CpC kJ kg? ??水 用水量為： ? ? ? ?1 .1 1 .1 1 8 .8 3 7 0 .3 3 1 /4 .1 7 4 4 0 2 5spQm k g sCt ?? ? ?? ? ?水 （ 1）對(duì)數(shù)平均溫度：? ? ? ? ? ?2121 78 .3 40 30 25 16 .3 56 C78 .3 40l n / ln 60 25m ttt tt ? ? ?? ? ?? ? ? ? ???? ? （ 2）取總傳熱系數(shù)： 211000K W m K??? ? ? 221 .1 1 .1 1 8 .8 3 7 1 .2 6 6 91 .0 0 0 1 6 .3 5 6mQA m mKt ?? ? ??? 選 B G N 15 9 6. 40 1. 7 3 / 19 1? ? ? ? ? ?正三角形排列型換熱器，得 ? ? ?1 .7 1 .0 0 0 1 6 .3 5 6 2 7 .8 1 /mQ AK t k J s? ? ? ? ? ? ? ?27 .1 8 18 .8 37 8. 97 3 /Q Q Q kJ s? ? ? ? ? ?放 傳熱量足夠，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 塔總體結(jié)構(gòu) 塔的封頭確定 由塔徑 700D mm? ，查《傳熱傳質(zhì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 P308 總附表 3 得：采用橢圓形封頭，曲面高度 ? ，直邊高度 2 ? ，取壁厚 8S mm? 。 塔壁厚同封頭壁厚： 8mm 塔高 由《傳熱傳質(zhì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 P209 可知，塔底空間具有中間儲(chǔ)槽得的作用，塔釜料液最好在塔底有 10~15min 的儲(chǔ)量。這里取 12 min 720ts??。 ? ?30 .3 2 8 7 2 0 0 .3 0 69 0 0 .9 0LBBtVm? ?? ? ?釜 液 塔釜總高度： ? ?22 VHmD???? ?釜 液釜 液 塔體總高度（不包括裙座）由下式?jīng)Q定： ? ? 39。2D P T T F BH H N S H S H H H H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 封 （ 1） 塔釜高度 ? ?0 .7 9 5 5 2 2 .7 9 5 5BHm? ? ?，取 。 （ 2） 塔頂高度 ? ?2 2 0. 35 0. 7DTH H m? ? ? ? （ 3） 塔板間距 ? （ 4） 由于塔徑 ? ，不設(shè)人孔，故 0S? （ 5） 進(jìn)料層高度 ? ?0. 00 8 0. 7 0. 00 8 0. 70 8FDH H m m? ? ? ? ? （ 6） 上下兩個(gè)封頭高度 ? ? ? ? ? ?122 2 0. 17 5 0. 02 5 0. 00 8 0. 41 6H h h m?? ? ? ? ? ? ? ?封 因此，塔體總高度為： ? ? 39。2D P T T F BH H N S H S H H H H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 封 ? ?0 .7 2 5 2 0 0 .3 5 0 0 .7 0 8 2 .8 0 .4 1 6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m? 塔具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 所以數(shù)據(jù)均由《傳熱傳質(zhì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 節(jié)總體結(jié)構(gòu)查得，相關(guān)數(shù)據(jù)塔徑不足 700mm 的取最近值。 塔板尺寸 塔板直徑 塔板厚 D塔 板 圈 690mm 4 668 塔節(jié)有關(guān)尺寸 塔板間距 TH 塔節(jié)內(nèi)安裝塔板數(shù) 塔節(jié)高度 L 塔壁厚 350 5 1750 8 wl （溢流堰長(zhǎng)） =455m 降液管寬度 84dW mm? 降液管面積 61 56 2fAm? 出口堰高度 mm? 降液管底隙高度 48oh mm? 第四部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 一、 基本參數(shù) 相關(guān)參數(shù) 塔頂 進(jìn)料板 塔釜 液相濃度（摩爾分率） 溫度（ C? ） 液相密度（ 3/kg m ） 表面張力（ /mN m ） —— 液體粘度（ mPas? ） —— 相對(duì)揮發(fā)度 —— 氣相平均分子量 VM 液相平均分子量 LM 相關(guān)參數(shù) 精餾段 提留段 液相平均密度（ 3/kg m ） 氣相平均密度 （ 3/kg m ） 液相平均流量 ( 3/ms) ?? ?? 氣相平均流量 ( 3/ms) 平均表面張力（ /mNm ） —— 二、 塔體概況 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 塔板數(shù) N 25 塔徑 ? ?Dm 塔高 ? ?Hm 塔板距 ? ?tHm 回流比 R 操作壓強(qiáng) 常壓 空塔氣速 ? ?/um s 堰長(zhǎng) ? ?wlm 堰高 ? ?whm 板上液層高度 ? ?Lhm 浮閥孔數(shù) N （個(gè)） 29 閥孔氣速 ? ?/ou m s 閥孔動(dòng)能因數(shù) 排間距 ? ?m 降液管內(nèi)清液高度 ? ?m 單板壓降 ? ?Pa 液體停留時(shí)間 ??s 泛點(diǎn)率 ? ?% 液相負(fù)荷上限 ? ? ? ?3min /sL m s 液相負(fù)荷下限 ? ? ? ?3max /sL m s 漏液線 ? ? ? ?3min /sV m s 霧沫夾帶線 ? ? ? ?3max /sV m s 操作彈性 冷卻水用量 ? ?/kg s 飽和蒸汽用量 ? ?/kg s 預(yù)熱器型號(hào) B G N 159 / 19 1? ? ? ? ? ? 再沸器型號(hào) B G N 325 / 19 1? ? ? ? ? ? 全凝器型號(hào) B G N 325 / 19 2? ? ? ? ? ? 冷卻器型號(hào) B G N 159 / 19 1? ? ? ? ? ? 第五部分 設(shè)計(jì)總結(jié) 第六部分 參考資料 [1]《傳熱傳質(zhì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》，華南理工大學(xué)出版社 [2]《化工原理》（上冊(cè)），化學(xué)工業(yè)出版社 [3]《化工原理實(shí)驗(yàn)》，華南理工大學(xué)出版社