【正文】 ）計(jì)算泛點(diǎn)率，得 100 ％ 8KC ρρρqFTFVLVVv,1 ??? 5 2 . 6 0 ％100％0 . 5 0 2 3 6 . 4 8 9 . 4 0 2 4????? ??? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，若泛點(diǎn)率控制在下列范圍內(nèi)，可保證物沫夾帶量滿足汽＜。 大塔 ＜80％F1 直徑小于 塔 ＜70％F1 減壓塔 ＜75％F1 因?yàn)橛?jì)算出的泛點(diǎn)率都在 70％以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足要求。 塔板負(fù)荷性能圖（精餾段） 霧沫夾帶線 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 38 按式bFLLv,VLVVv,1 AKCZ1 . 3 6 qρρ ρqF??? 作出 對(duì)于一定的物系及一定的塔板結(jié)構(gòu)，式中 Vρ ， Lρ ， bA ， K ， FC 及 LZ 均為已知值，相應(yīng)于 ? 的泛點(diǎn)率上限值亦可確定，將各已知數(shù)代入上式，便得出Lv,Vv, qq ? ，可作出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線。 按泛點(diǎn)率 =70％計(jì)算，如下 . 4 2 9 80 . 0 0 . 6 0 1 6q1 . 3 61 . 3 78 3 9 . 6 0 61 . 3 7qLv,Vv, ??????? 整理得 Lv,Vv, ?? （ c） 或 Lv,Vv, ?? 霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè) Lv,q 值，依式（ c）算出相應(yīng)的 Vv,q 值列于表 5中。 表 5 霧沫夾帶線數(shù)據(jù) /s)/(mq 3Lv, /s)/(mq 3Vv, 液泛線 由 dLσ1cdLpWT hhhhhhhh)hφ (H ????????? 確定液泛線。忽略式中 σ ，得 ?????? ?????? 2/3W Lv,W020W Lv,L 20VWT )l3600qE()ε(1)(2gρ )hφ (H 因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則 TH ， Wh ， 0h ， Wl ， Vρ ， Lρ ， 0ε 及 φ 等均為定值，而 0u 與 Vv,q 又有如下關(guān)系，即 Nd4πqu20Vv,0? 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 39 式中閥孔數(shù) N 與孔徑 0d 亦為定值。因此，可將上式簡(jiǎn)化得 2 / 3Lv,2 Lv,2 Vv, 7 . 8 8 1 9 q1 6 9 6 7 . 3 8 q5 4 9 5q ??? .0 （ d） 在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè) Lv,q 值，依式 (d)算出相應(yīng)的 Vv,q 值列于表 6中。 表 6 液泛線數(shù)據(jù) /s)/(mq 3Lv, /s)/(mq 3Vv, 液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于 5s~3 。計(jì)算如下： 液體在降液管中停留時(shí)間 5s~3q H3600Aθ Lv, Tf ?? 求出上限液體流量 Lv,q 值（常數(shù)），在 Vv,q Lv,q 圖上，液相負(fù)荷上限線為與氣體流量 Vv,q 無(wú)關(guān)的豎直線。 以θ =5s 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則 /s)0. 00 2178 (m5 )(q 3TfmaxLv, ???? （ e） 漏液線 對(duì)于 F1型重閥，依 5ρuF V00 ?? 計(jì)算，則V0 ρ5u? 。又知 020Vv, Nud4πq ? ，即 V20Vv, ρ5Nd4πq ? 式中 0d ， N ， Vρ 均為已知數(shù)，故可由此式求出氣相負(fù)荷 Vv,q 的下限值，據(jù)此作出與液相流量無(wú)關(guān)的水平漏液線。 以 5F0? 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 40 /s)0. 20 4()(q 32V20minVv, ?????? (f) 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 ? ，作為液相負(fù)荷下限條件，依下列 0wh 的計(jì)算式 32WLv,ow )l36 00( qE(10 002. 84h m in)? 計(jì)算出 Lv,q 的下限值，依次作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直直線。 )l3600(qE( 32WLv, ?m in) 取 E=1，則 ? ? /s)( ) (q 33/ 2mi nLv, ????? (g) 根據(jù)表 5，表 6及式 (e)~(g)可分別作出塔板負(fù)荷性能圖上的① ~⑤共五條線，見(jiàn)圖（ 10）。 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 41 （ 1） 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn) A（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)域內(nèi)的適中位置。 （ 2） 塔板 的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制。 （ 3） 按照固定的液 氣比，由 圖（ 10） 查出塔板 的氣相負(fù) 荷上限/)(q 3maxVv, ? ,氣相負(fù)荷下限 /)(q 3minVv, ? ，所以： 操作彈性 = ? 180。塔板負(fù)荷性能圖（提餾段） 180。霧沫夾帶線 按式bFLLv,VLVVv,1 AKCZ1 . 3 6 qρρ ρqF??? 作出 對(duì)于一定的物系及一定的塔板結(jié)構(gòu)，式中 Vρ ， Lρ ， bA ， K ， FC 及 LZ 均為已知值，相應(yīng)于 ? 的泛點(diǎn)率上限值亦可確定，將各已知數(shù)代入上式，便得出Lv,Vv, qq ? ，可作出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線。 按泛點(diǎn)率 =70％計(jì)算，如下 . 4 2 9 80 . 0 0 . 6 0 1 6q1 . 3 61 . 5 79 3 6 . 4 8 91 . 5 7qLv,Vv, ??????? 整理得 0 . 0 2 4 0 6 8 80 . 8 1 8 2 q0 . 0 4 0 9 8 q Lv,Vv, ?? （ c180。） 或 Lv,Vv, ?? 霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè) Lv,q 值，依式（ c180。）算出相應(yīng)的 Vv,q 值列于表 5180。中。 表 5180。 霧沫夾帶線數(shù)據(jù) /s)/(mq 3Lv, /s)/(mq 3Vv, 180。液泛線 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 42 由 dLσ1cdLpWT hhhhhhhh)hφ (H ????????? 確定液泛線。忽略式中 σ ，得 ?????? ?????? 2/3W Lv,W020W Lv,L 20VWT )l3600qE()ε(1)(2gρ )hφ (H 因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則 TH ， Wh ， 0h ， Wl ， Vρ ， Lρ ， 0ε 及 φ 等均為定值，而 0u 與 Vv,q 又有如下關(guān)系，即 Nd4πqu20Vv,0? 式中閥孔數(shù) N與孔徑 0d 亦為定值。因 此，可將上式簡(jiǎn)化得 2/3 Lv,2 Lv,2 Vv, 7 6 0 7 . 4 0 5 ??? （ d180。） 在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè) Lv,q 值，依式 (d180。)算出相應(yīng)的 Vv,q 值列于表 6180。中。 表 6180。 液泛線數(shù)據(jù) /s)/(mq 3Lv, /s)/(mq 3Vv, 180。液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于 5s~3 。計(jì)算如下： 液 體在降液管中停留時(shí)間 5s~3q H3600Aθ Lv, Tf ?? 求出上限液體流量 Lv,q 值（常數(shù)），在 Vv,q Lv,q 圖上，液相負(fù)荷上限線為與氣體流量 Vv,q 無(wú)關(guān)的豎直線。 以θ =5s 作為液體在降液 管中停留時(shí)間的下限，則 /s)0. 00 2178 (m5 )(q 3TfmaxLv, ???? （ e180。） 180。漏液線 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 43 對(duì)于 F1型重閥，依 5ρuF V00 ??計(jì)算，則V0 ρ5u? 。又知 020Vv, Nud4πq ? ，即 V20Vv, ρ5Nd4πq ? 式中 0d ， N ， Vρ 均為已知數(shù)，故可由此式求出氣相負(fù)荷 Vv,q 的下限值，據(jù)此作出與液相流量無(wú)關(guān)的水平漏液線。 以 5F0? 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 /s)()(q 32V20minVv, ?????? (f180。) 180。液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 ? ，作為液相負(fù)荷下限條件，依下列 0wh 的計(jì)算式 32WLv,ow )l36 00( qE(10 002. 84h m in)? 計(jì)算出 Lv,q 的下限值，依次作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直直線。 )l3600(qE( 32WLv, ?m in) 取 E=1， 則 ? ? /s)( ) (q 33/ 2mi nLv, ????? (g180。) 根據(jù)表 4180。，表 5180。及式 (e180。)~(g180。)可分別作出塔板負(fù)荷性能圖上的① ~⑤共五條線，見(jiàn)圖（ 10180。）。 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 44 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： （ 4） 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn) A180。（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)域內(nèi)的適中位置。 （ 5） 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制。 （ 6） 按照固定的液氣比，由圖（ 10180。）查出塔板的氣相負(fù)荷上限/)(q 3maxVv, ? ,氣相負(fù)荷下限 /)(q 3minVv, ? ，所以： 操作彈性 = ? 表 7 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果 項(xiàng)目 數(shù)值及說(shuō)明 精餾段 提餾段 備注 塔徑 D/m 板間距 HT/m 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 45 塔板型式 空塔氣速 u/(m/s) 堰長(zhǎng) lw/m 堰高 hw/m 板上液層高度 hL/m 降液管底隙高度 h0/m 浮閥數(shù) N/個(gè) 閥孔氣速 u0/(m/s) 閥孔動(dòng)能因數(shù) F0 臨界閥孔氣速 uoc/(m/s) 孔心距 t/m 排間距 t’ /m 單 板壓降△ Pp/Pa 液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間θ /s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd/m 泛點(diǎn)率 /% 氣相負(fù)荷上限（ qv,V） max 氣相負(fù)荷下限（ qv,V） min 操作彈性 單溢流弓形降液管 40 40 700 2． 873 分塊式塔板 等腰三角形叉排 指同一橫排的孔心距 只相鄰兩橫排的中心線距離 霧沫夾帶控制 漏液控制 鹽城師范學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 46 參考文獻(xiàn) [1]王國(guó)勝 .化工原理課程設(shè)計(jì) .大連：大連理工大學(xué)出版社， [2]申迎華、郝曉剛 .化工原理課程設(shè)計(jì) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [3]賈紹義，柴誠(chéng)敬等 .化工原理課程設(shè)計(jì) .天津：天津大學(xué)出版社， [4]付家新、王為國(guó)、肖穩(wěn)發(fā) .化工原理課程設(shè)計(jì)（典型化工單元操作設(shè)備設(shè)計(jì)） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [5]任曉光 .化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [6]濮存恬 .精細(xì)化工過(guò)程及設(shè)備 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 [7]夏清、陳常貴 .化工原理（上冊(cè)） .天津：天津大學(xué)出版社， [8]夏清、陳常貴 .化工原理（下冊(cè)） .天津：天津大學(xué)出版社， 課程設(shè)計(jì)心得 課程設(shè)計(jì)是繁瑣的，但收獲是豐富的。這次我 設(shè)計(jì)了常壓下，乙醇 水的精餾塔 —— 浮閥塔。通過(guò)計(jì)算主要鞏固了物料衡算、熱量衡算、塔板數(shù)計(jì)算、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等化工原理所學(xué)過(guò)的知識(shí)。 作為一名應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大三的學(xué)生，我覺(jué)得能做這樣的課程設(shè)計(jì)是十分必要的。在過(guò)去的大學(xué)生活里我們學(xué)到了很多知識(shí)。今天終于派上用場(chǎng)了，但僅僅這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在查閱大量的書(shū)籍的同時(shí)我也學(xué)到了很多課堂上沒(méi)見(jiàn)過(guò)的知識(shí)，讓我在以后的學(xué)習(xí)生活中知識(shí)面寬了。 在這個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了很多知識(shí)如 excel 作圖、查閱文獻(xiàn)資料、 word 排版、 CAD 制圖等，這對(duì)我們的以后的發(fā)展更為有益，比如為即將面臨 的畢業(yè)論文、考研或畢業(yè)后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于能力以及實(shí)踐還有許多不足，希望老師能夠批評(píng)指正。