【導(dǎo)讀】*化工原理課程設(shè)計*. 學(xué)生姓名：杜欣陽學(xué)號：09040031. 專業(yè)：環(huán)境工程班級：09401. 設(shè)計時間：2020年11月25日至2020年12月25日

　　

【正文】 整理得， 3/222 SS LV ?? 液泛線 ? ?3/2222223/222242222360011000SSSSSSLLVLLV????????????????????????????????????????? 整理得， 3/222222 0 71 6 SSS LLV ??? 液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量同樣應(yīng)保證降液管中的停留時間不低于 s3~2 ，取 ?? 作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則 sL HAf S T ???? smHAfL TS /00 1 3m a x ?????? ? 液相負(fù)荷下限線 取堰上液層高度 mhow ? 作為液相負(fù)荷下限的條件。 3/2m i n3/2m i n ??????? ???????????? ???? SWSow Ll LEh 則， smL S /0 00 3mi n ? 漏液線 對于 1F 型重閥，依 50?F 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 VSFNduNdV ??? 020200 44 ???????? 所以， smFNdV VS /0 5270 3220202 ????????? ?? 根據(jù)以上 ~ 作出塔板負(fù)荷性能圖： 提餾段塔板負(fù)荷性能圖00 Ls(m3/s)Vs(m3/s) 由圖計算可得出，精餾段操作彈性為 。 塔附件設(shè)計 一．接管 1. 進(jìn)料管 采用直管進(jìn)料管，管徑計算如下： FSuVD ??? ?4 ，取 smuF /? ，又 3/ mkgL ?? ， smV S /0 0 0 6 0 0 37 ???? ?? 所以， mmmD ????? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 325?? 。 采用直管回流管，取 smuR /? ，則 mmmuLdRDR 210 4 60 0 133 13 64 343 60 01???????? ?? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 325?? 。 smuW /? ，則 mmmuWMdWWLWW 1 5 3 6 0 8 13 6 0 04???????????? ?? 查標(biāo)準(zhǔn)系列取 325?? 。 4．塔頂蒸氣出料管 直管出氣，取出口氣速 smu /20? ，則 mmmuVD S 1 9 2 2 3 1 ???????? ? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 4133?? 。 5. 塔底進(jìn)氣管 采用直管進(jìn)氣，取氣速 smu /23? ，則 mmmuVD S 2 ???????? ? 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 4133?? 。 6. 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭。由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。 進(jìn)料管接管法蘭采用： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 回流管接管法 蘭采用： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 進(jìn)料管接管法蘭采用： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 塔底出料管法蘭采用： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 塔頂蒸氣出料管法蘭： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 塔底蒸氣進(jìn)氣管法蘭： HG 20592 法蘭 PL ? ? ?B RF AQ ?235 二．裙座 塔底座用群座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，是塔設(shè)備的主要支座形式，一般采用圓筒形。 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： ? ? ? ? mmD bi ~ 3 ?????? 基礎(chǔ)環(huán)外徑： ? ? ? ? mmD b 1 1 3 ~ 30 ?????? 圓整取 mmDbi 400? ， mmDb 12020 ? 。 三．筒體與封頭 筒體壁厚選 mm6 ，材質(zhì)為無縫鋼管。 封頭由公稱直徑 為 ，選用 mm6 厚的 RQ235 鋼板制作。 四．除沫器 當(dāng)空塔氣速較大時，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，設(shè)置除沫器，可減少液體夾帶損失，保證氣體純度，保證后續(xù)工作的正常進(jìn)行。本設(shè)計采用絲網(wǎng)襪除沫器，其具有比表面積大、質(zhì)量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 設(shè)計氣速選?。? 11139。VVLku ? ?? ?? 取 39。?k ，則 smu /8 3 0 51 0 ???? 所以，除沫器直徑為： muVD S 3 9 3 2 2 1 ??????? ? 五． 人孔和手孔 兩層塔盤之間設(shè)一手孔，直徑為 。裙座上開一人孔，直徑為 。 六． 塔總體高度計算 令塔頂部空間為 ，即塔頂封頭到第一塊塔盤的距離。 塔底空間為 。 所以，塔體總高度為： ? ?? ?mHHHNHH T1????????????????? 底頂裙 附屬設(shè)備設(shè)計 一．冷凝器的選擇 有機(jī)物蒸氣冷凝器設(shè)計選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為 ? ?chmk c a l ???2/1 5 0 0~5 0 0 。本設(shè)計取 ? ? ? ?chmJchmk c a lk ???????? 22 /2 9 2 6/700 。 出料液溫度： ? ? ? ?飽和液飽和氣 cc ??? 冷卻水溫度： cc ??? 3520 逆流操作： ct ??? ， ct ??? ctt ttt m ?????? ????? 2121 傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算，得 hkjQ /? 所以， 23 25 9 2 6 109 7 8 6 5 mtk QA m ?? ????? 二． 再沸器選擇 選用 c?120 飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取 ? ?chmJk ???? 2/292639。 。 料液溫度： c? 水蒸氣溫度： cc ?? 140~140 逆流操作： ct ??? 39。1 ， ct ??? 39。2 所以， ctm ??? 39。 傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算，得 ? ?chmJQ ????? 23 /39。 。 23 39。39。 39。39。 mtk QAm ??????? 全塔工藝設(shè)計結(jié)果總匯 設(shè)計內(nèi)容 符號及單位 精餾段 提餾段 質(zhì)量流量 L , hkg/ m 質(zhì)量流量 V , hkg/ 體積流量 SL , sm/3 ?? ?? 體積流量 SV , sm/3 塔徑 D , m 塔板間距 TH , 理論塔板數(shù) TN , 塊 5 7 實際所需塔板數(shù) PN , 塊 10 12 實際塔板效率 TE , 00 52 54 空塔氣速 u , sm/3 堰長 wl ,m 溢流堰高 wh ,m 板上液層高度 dH , m 降液管底隙高 0h , m 浮閥數(shù) n , 個 27 27 浮閥孔徑 0d , m 閥孔氣速 0u , sm/3 浮閥動能因子 0F 12 12 臨界閥孔氣速 cu0 , sm/3 孔心距 t , m 開孔率 ? , 00 單板壓降 p? , Pa 負(fù)荷上限 —— 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負(fù)荷下限 —— 漏液線控制 漏液線控制 氣相負(fù)荷上限 maxSV , sm/3 氣相負(fù)荷下限 minSV , sm/3 操作彈性 —— 設(shè)計感想 本次課程設(shè)計為《化工原理》設(shè)計，要求通過給定的操作條件自行設(shè)計一套苯 甲苯物系的浮閥塔。 通過一段時間的努力，終于設(shè)計出了一套浮閥塔設(shè)備。在此過程中，感覺計算較繁雜，需要不時的驗證，遇到結(jié)果不符設(shè)計要求時，必須考慮多方面因素，反復(fù)試值 ，直至達(dá)到要求。特別是，為了設(shè)計的更好，需要對各種參數(shù)進(jìn)行查閱，而這些參數(shù)并沒有在哪一本書上集中，這就要靠我們自己對化工方面的不同文獻(xiàn)進(jìn)行查找。其次，設(shè)計過程多次涉及到繪圖方面的知識，如：用圖解法求理論塔板數(shù)、浮閥數(shù)的求取、精餾塔塔體的繪制、精餾流程圖的繪制等等。還有塔板負(fù)荷性能圖的繪制就需要利用 excel。并且，設(shè)計的本身就是在精餾的過程上進(jìn)行的，這就要求我們對課本的相關(guān)知識點(diǎn)有一定的掌握。 不過，本設(shè)計中對一些數(shù)值的選取均采用的是經(jīng)驗值或參考值，這就使計算結(jié)果不夠精確，另外有些計算是為了方便計算或受實際 情況的限制不能進(jìn)行考察，忽略或省略了某些因素，這些對設(shè)計的結(jié)果都產(chǎn)生一定的影響。 總而言之，由于自身能力有限，設(shè)計難免有些不足。但通過這次設(shè)計，我的各方面能力都有了一定程度的提高，特別是查閱、選擇、計算、設(shè)計、以及表述等方面。并且鞏固了所學(xué)化工原理知識及與其相關(guān)知識，使得所學(xué)的理論知識和實際設(shè)計聯(lián)系了起來。這對我的學(xué)習(xí)和工作都是大有益處的。 參考文獻(xiàn) .化學(xué)工程基礎(chǔ) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， .化工原理課程設(shè)計 [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， ，郝曉剛 .化工原理課程設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ，史啟才 .化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，