【導讀】一．冷凝器的選擇........

　　

【正文】 ? ?3/2222223/222242222360011000SSSSSSLLVLLV????????????????????????????????????????? 整理得， 3/222222 0 71 6 SSS LLV ??? 液相負荷上限線 液體的最大流量同樣應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 ?????? ? 液相負荷下限線 取堰上液層高度 mhow ? 作為液相負荷下限的條件。 3/2m i n3/2m i n ??????? ???????????? ???? SWSow Ll LEh 則， smL S / 3mi n ? 漏液線 對于 1F 型重閥，依 50?F 作為規(guī)定氣體最小負荷的標準，則 VSFNduNdV ??? 020200 44 ???????? 所以， smFNdV VS /0 5270 3220202 ????????? ?? 根據(jù)以上 ~ 作出塔板負荷性能圖： 提餾段塔板負荷性能圖00 Ls(m3/s)Vs(m3/s) 由圖計算可得出，精餾段操作彈性為 。 塔附件設計 一．接管 1. 進料管 采用直管進料管，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 ????? 查標準系列選取 325?? 。 采用直管回流管，取 smuR /? ，則 mmmuLdRDR 210 4 60 0 133 13 64 343 60 01???????? ?? 查標準系列選取 325?? 。 smuW /? ，則 mmmuWMdWWLWW 1 5 3 6 0 8 13 6 0 04???????????? ?? 查標準系列取 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 ???????? ? 查標準系列選取 4133?? 。 5. 塔底進氣管 采用直管進氣，取氣速 smu /23? ，則 mmmuVD S 2 ???????? ? 查標準系列選取 4133?? 。 6. 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標準管法蘭，平焊法蘭。由不同的公稱直徑，選用相應法蘭。 進料管接管法蘭采用： 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，裙座的結構性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，是塔設備的主要支座形式，一般采用圓筒形。 基礎環(huán)內(nèi)徑： ? ? ? ? mmD bi ~ 3 ?????? 基礎環(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 當空塔氣速較大時，塔頂帶液現(xiàn)象嚴重，設置除沫器，可減少液體夾帶損失，保證氣體純度，保證后續(xù)工作的正常進行。本設計采用絲網(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。 設計氣速選?。? 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 附屬設備設計 一．冷凝器的選擇 有機物蒸氣冷凝器設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 ??????? 全塔工藝設計結果總匯 設計內(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 負荷上限 —— 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負荷下限 —— 漏液線控制 漏液線控制 氣相負荷上限 maxSV , sm/3 氣相負荷下限 minSV , sm/3 操作彈性 —— 設計感想 本次課程設計為《化工原理》設計，要求通過給定的操作條件自行設計一套苯 甲苯物系的浮閥塔。 通過一段時間的努力，終于設計出了一套浮閥塔設備。在此過程中，感覺計算較繁雜，需要不時的驗證，遇到結果不符設計要求時，必須考慮多方面因素 ，反復試值，直至達到要求。特別是，為了設計的更好，需要對各種參數(shù)進行查閱，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進行查找。其次，設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。還有塔板負荷性能圖的繪制就需要利用 excel。并且，設計的本身就是在精餾的過程上進行的，這就要求我們對課本的相關知識點有一定的掌握。 不過，本設計中對一些數(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行考察，忽略或省略了某些因素，這些對設計的結果都產(chǎn)生一定的影響。 總而言之，由于自身能力有限，設計難免有些不足。但通過這次設計，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、設計、以及表述等方面。并且鞏固了所學化工原理知識及與其相關知識，使得所學的理論知識和實際設計聯(lián)系了起來。這對我的學習和工作都是大有益處的。 參考文獻 .化學工程基礎 [M].北京：化學工業(yè)出版社， .化工原理課程設計 [M].大連：大連理工大 學出版社， .化工設備機械基礎 [M].大連：大連理工大學出版社， ，郝曉剛 .化工原理課程設計 [M].北京：化學工業(yè)出版社， ，史啟才 .化工單元過程及設備課程設計 [M].北京：化學工業(yè)出版社，