【正文】 按計算干板阻力，即：精餾段： 提餾段： 取 此阻力很小，可忽略不計因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋壕s段： 提餾段： 單板壓降：精餾段：提餾段： 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度，即 [5]單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋壕s段：提餾段：液體通過降液管的壓頭損失： 精餾段：精餾段：板上液層高度：，則精餾段：提餾段：取，已選定， 則。可見，所以符合防止淹塔的要求。 要求：，即控制霧沫夾帶量(液)/kg(氣)泛點率：操作時的空塔氣速與發(fā)生液泛時的空塔氣速的比值泛點率 [7] 泛點率[7]板上液體流經(jīng)長度： 板上液流面積：查物性系數(shù)，泛點負(fù)荷系數(shù)圖精餾段：泛點率泛點率提餾段：泛點率泛點率泛點率都在以下，故物沫夾帶能夠滿足的要求。 精餾段： 即由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個值，算出。表34 物沫夾帶上限線數(shù)據(jù)表（精餾段）Ls(m3/s)Vs(m3/s)提餾段： 即由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個值，算出。表35 物沫夾帶上限線數(shù)據(jù)表（提餾段）Ls(m3/s)Vs(m3/s) 式中：精餾段： 整理得：在操作范圍內(nèi)，任取若干個值，算出相應(yīng)的值：表36 液泛線數(shù)據(jù)表（精餾段）Ls(m3/s)Vs(m3/s)提餾段： 整理得： 表37 液泛線數(shù)據(jù)表（提餾段）Ls(m3/s)Vs(m3/s) 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于，液體降液管內(nèi)停留時間，以作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則： 對于型重閥，依作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)。 精餾段：提餾段： 取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線。 取，則由以上作出塔板負(fù)荷性能圖，由圖可看出：圖31 塔板負(fù)荷性能圖(精餾段) 圖31 塔板負(fù)荷性能圖(1)在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置；(2)塔板的氣相負(fù)荷上限完全由物沫夾帶控制，操作下限由漏液控制；(3)按固定的液氣比，由圖可查出：塔板的氣相負(fù)荷上限 氣相負(fù)荷下限 所以：精餾段操作彈性提餾段操作彈性表38 浮閥塔設(shè)計計算結(jié)果匯總［7］項目數(shù)值及說明備注精餾段提餾段塔徑D，m塔高m板間距HT，m塔板型式單溢流弓形降液管分塊式塔板 ，采用凹形受液盤不設(shè)置進(jìn)口堰塔板數(shù)（層）412空塔氣速u，m/s堰長Lw，m堰高h(yuǎn)w，m降液管底隙高度ho,m浮閥數(shù)N，個6833等腰三角形叉排閥孔氣速uo，m/s閥孔動能因數(shù)Fo臨界閥孔氣速uoc,m/s孔心距t,m同意橫排空心距排間距t’,m指相鄰二橫排的中心線距離單板壓強(qiáng)△Pp,Pa液體在降液管內(nèi)停留時間θ，s19降液管內(nèi)清液層高度Hd，m浮點率%氣相負(fù)荷上限（Vs）max，m3/s物沫夾帶控制氣相負(fù)荷下限（Vs）min，m3/s泄漏控制操作彈性第4章 附屬設(shè)備設(shè)計計算殼程混合氣體 10940管程水 2040 管程性溫度為 t=(20+40)/2=30殼程定性溫度為 T=表41 冷凝器物性數(shù)據(jù)表［5］流體物性溫度t密度粘度PaS熱容導(dǎo)熱系數(shù)λW/(mK)殼程管程30 殼程混合氣體 10940管程水 2040水的定性溫度為 t=(20+40)/2=30餾出液的定性溫度為 T=兩流體溫差較大，故選用浮頭式列管換熱器。逆流操作，管內(nèi)走冷卻水，管間走熱物流，逆流平均溫差：T 109←40t 20→40 為求得傳熱面積A，需先知傳熱系數(shù)K，而K不能直接算出，所以只能進(jìn)行試算．初選K=250w/(m2K) [9]則：考慮15%的面積裕度，冷水用量： 管程數(shù)和傳熱管數(shù)：選用傳熱管，管程走冷卻水，殼程走物料。取管內(nèi)流速單程傳熱管數(shù)：按單程管計算，所需的傳熱管長度為：采用單管程，取傳熱管長度,則該換熱器管程數(shù)： 傳熱管總根數(shù)：根R= P=查圖得：平均溫差：每程內(nèi)按正三角形排列,隔板兩側(cè)采用正方形排列。管心距：橫過管束中心線的管束：殼體內(nèi)徑 采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率，則殼體內(nèi)徑：圓整可?。篋=200mm 折流板采用弓形折流板，取圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去的圓整高度為：則板間距： 可取100mm折流板數(shù) 塊接管u=取管徑為170m取接管內(nèi)循環(huán)水流速u=D=取標(biāo)準(zhǔn)管徑為28mm（1）殼程對流傳熱系數(shù)：對圓缺形折流板，可采用克恩公式：當(dāng)量直徑，由正三角形排列得：殼程流通面積：殼程流體流速： 雷諾系數(shù)：普蘭特準(zhǔn)數(shù)： 殼程傳熱膜系數(shù)：管程流體的流通截面積：流體的質(zhì)量流速：普蘭特準(zhǔn)數(shù)：殼程傳熱膜系數(shù)：殼壁材料導(dǎo)熱系數(shù)[3]管壁厚度污垢熱阻 計算傳熱系數(shù)K 該換熱器實際傳熱面積： 該換熱器面積裕度為： 所以傳熱面積欲度合適，該換熱器能夠完成任務(wù)。 Np=2 由流速 +）管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。 F= fo=5流體流過折流板缺口的阻力 B= D=總阻力 殼層流體阻力也比較適宜。表42換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果換熱器類型：固定管板式換熱面積：工藝參數(shù)名稱管程殼程物料名稱水醋酸操作溫度（℃）20/40109/40流量Kg/h395流體密度Kg/流速總傳熱系數(shù)對流傳熱系數(shù)污垢系數(shù)阻力降 MPa程數(shù)31推薦使用材料碳鋼不銹鋼管子規(guī)格Φ25管數(shù) 18管長，mm6000管間距，mm32排列方式正三角形折流板型式上下間距，mm100切口高度25%殼體內(nèi)徑，mm200 選用，185℃飽和水蒸氣加熱，設(shè)傳熱系數(shù)，[3]料液溫度：℃→℃熱流體溫度：185℃→185℃ 逆流操作：，根據(jù)熱量衡算有換熱面積：再沸器選擇蛇管換熱器。取5～10min左右的液體保有量作冷凝器液封之用。由氣液負(fù)荷計算可得：回流液流量：，回流液體積流量：取，裝料系數(shù)：，則：回流罐的容積所選回流罐：JB142874 所選的回流罐的基本參數(shù)見表43表43 回流罐尺寸[9]公稱容積VN，m3筒體，mm公稱直徑長度DNL600160由前面的計算可知，回流液的質(zhì)量流量為：L=RD=。壓力：P=。回流液密度：ρ=（kg/m3 ）由前面計算可知：所以，其體積流量為：，設(shè)流速為由公式得出則選擇排出管路 排出管流速：設(shè)從回流罐到泵房距離為20m，管長為40整個管路中有90176。標(biāo)準(zhǔn)彎頭，球心閥（全開），止逆閥，則有關(guān)管件的局部阻力系數(shù)分別是[5]：［8］表44 管件局部阻力系數(shù)表[4]名稱吸入管排出管進(jìn)口突然收縮：ζ=1出口突然擴(kuò)大：ζ=190176。標(biāo)準(zhǔn)彎頭：ζ=44截止閥（全開）：ζ=11搖板止逆閥：ζ=21過濾器：ζ=21排出管線：6448810000流動進(jìn)入阻力平方區(qū)區(qū)，摩擦系數(shù)與無關(guān)，而摩擦系數(shù)與相對粗糙度有關(guān)，設(shè)吸入管與排出管材料為無縫鋼管，則其絕對粗糙度，取?？捎上率接嬎隳Σ料禂?shù)： 所以，排出管阻力系數(shù)：在貯罐液面與進(jìn)料口兩截面之間列柏努利方程求泵的揚(yáng)程：。流量：由于醋酐生產(chǎn)物料有腐蝕性，所以選擇耐腐蝕的材質(zhì)。所選泵：型號FM耐酸泵 V= m3/h，H= m，n=2960 r/min，η=35%，HS= m [8]塔結(jié)構(gòu)高度的計算公式為：[6]：塔高，m ：實際塔板數(shù) ：進(jìn)料板數(shù) ：人孔數(shù) ：塔板間距，m ：進(jìn)料板處板間距，m：人孔處的板間距，m ：塔頂空間高度，m：塔底空間高度，m ：封頭高度，m ：裙座高度，m取裙座高度300mm，封頭高度490mm,人孔處板間距600mm，塔底空間高度1100mm, 塔頂空間高度600為安裝檢修的需要，一般每隔68層塔板設(shè)一個人孔，故設(shè)10個人孔。進(jìn)料板處板間距為600mm料板數(shù)為72數(shù)為78。則：，，，，。代入公式得：H=(nnFnp1)HT + nF Hf+ np Hp+HD+HB+H1+H2進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T型進(jìn)料管。本設(shè)計采用直管進(jìn)料管。管徑計算如下：，取。進(jìn)料流量：管徑：取無縫鋼管則實際流速［4］ 采用直管回流管，取，管徑：取無縫鋼管，則實際流速采用直管出料，取，管徑：取無縫鋼管則實際流速直管出氣，取出口氣速，管徑：取則實際流速采用直管，取管徑：取則實際流速上述管路設(shè)計計算結(jié)果見表46表45 管路設(shè)計結(jié)果匯總表序號管線流速（m/s）管規(guī)格1進(jìn)料管2回流管3釜液出口管4塔頂蒸汽管5加熱蒸汽管69參考文獻(xiàn)[1] 中國石油吉林石化有機(jī)合成廠相關(guān)技術(shù)資料（內(nèi)部）[M][2] [M].吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社[3] 劉光啟，馬連湘，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社[4] 陳敏恒，叢德滋，方圖南，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社[5] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社[6] 匡國柱,[M].北京：[7] 化工原理課程設(shè)計[M].大連：[8] 涂偉萍，陳佩珍，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社[9] [M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996，35~316致　　謝畢業(yè)設(shè)計是對我們知識運(yùn)用能力的一次全面的考核，也是對我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學(xué)術(shù)論文和工作打下良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。在這里首先要感謝我的老師丁斌老師，我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計，設(shè)計草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)，其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，我要感謝我的母?！只W(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。在此，我再說一次謝謝。