【正文】 53().um??液柱84165dH??().247dTwh??同理，提餾段的為 ????()??????故在本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負荷性能圖 漏液線由 0,min0 14.(.)/LVuCh????? ,i0,(0hwwEl?得 23,min .{.[)]}/hs LVl?????..90..[0()].}??????????同理，提餾段的為 23, SVL????在操作范圍內(nèi)，任取幾個 值，依上式計算出 值，計算結(jié)果列于表 91。sLsV表 91 漏液線計算結(jié)果3/()aLs 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。 液沫夾帶線以 為限，求 關(guān)系如下：?液 氣 sVL?由 ()avmTfuHh??? sTf VA???同理，提餾段的為 ??.52.()fLwohh???().?同理，提餾段的為 ???故 .(.5).14fLsshLL????? ssHh??同理，提餾段的為 sL??? sHhL???[] sVe??整理得 237..48ssVL??同理，提餾段的為 ?在操作范圍內(nèi)，任取幾個 值，依上式計算出 值，計算結(jié)果列于表 92。表 92 液沫夾帶線計算結(jié)果3/()sLm 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2。 液相負荷下限線對于平直堰，取堰上液層高度 作為最小液體負荷標準。由式 57 ?23284()?取 E=1，則 332,()./0sL??同理，提餾段的為 3,?據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線 3。 液相負荷上限線以 作為液體在降液管中停留時間的下限：4s?? 4fTsAHL??故 3,??同理，提餾段的為 3,max./sLs??據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線 4。 液泛線令 ()dTwHh???由 ； ； ；pLd1pch???1Lh??woh?聯(lián)立得 ()()Twowcd???忽略 ，將 與 ， 與 ， 與 的關(guān)系式代入上式，并整理得h?owsdhsLcsV223sssaVbcL?式中 ()VLaAc??TwbHh?????()???將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得 ()(.967)8a??4(..????(7)c?(.5)????同理，提餾段的為 ?????.0d?故 ssVL?或 ss?同理，提餾段的為 ssVL???在操作范圍內(nèi)，任取幾個值，依上式計算出值，計算結(jié)果列于表 93。表 93 、 值sV3/()sLm 由上式數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖 91 所示。表 94 篩板塔設(shè)計計算結(jié)果序號 項目 數(shù)值1 平均溫度 ℃/mt 2 平均壓力 3 氣相流量 3/()4 液相流量 5 塔的有效高度 Z/m 6 實際塔板數(shù) 437 塔徑/m 8 板間距 9 溢流形式 單溢流10 降液管形式 弓型11 堰長 /m 12 堰高 /m 13 板上液層高度 /m 14 堰上液層高度 /m 15 降液管底隙高度 /m 16 安定區(qū)寬度 /m 17 邊緣區(qū)寬度 /m 18 開孔區(qū)面積 3/19 篩孔直徑 /m 20 篩孔數(shù)目 n 1519521 孔中心距 t/m 22 開孔率 /% 23 空塔氣速 u /()24 篩孔氣速 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 塔板壓降 /Pa 27 負荷上限 液泛控制28 負荷下限 漏液控制29 液沫夾帶/（kg 液/kg） 30 氣相負荷上限 3/()ms31 氣相負荷下限32 操作彈性5. 塔附屬設(shè)計 塔附件設(shè)計 進氣管50%左右的乙醇水蒸氣進入精餾塔，其體積流量為： 取 ，則取進氣管的規(guī)格為 回流管回流時，溫度 ℃，?液相 ：??%Dx??60.(.8).6/LMkgmol???????乙乙 ??水水 368/610./.????????? ???取 ， ?4..38D取回流管規(guī)格為 。??塔頂?shù)臏囟葹?℃，此時 F=氣相組成 ：%994DDyy?????(0.)41./VMkgmol??塔頂蒸氣密度 373152735=./(.).(.8)LDt?????頂蒸氣體積流量 ?取 40/ums????取塔頂蒸汽出料管規(guī)格為 。508? 釜液排出管釜底 ?釜底溫度為 ℃，液相組成 ：%767WWxx????平均摩爾質(zhì)量 (.)??????乙乙 ?水水 30/24./.??????????取 ????取此管的規(guī)格為 。127? 排醛管經(jīng)查得玉米制酒精的蒸汽中有 %的醛醇等不凝性氣體，所以其量為 ，取氣體的流動速度為 _√取此管的規(guī)格為 。 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(yīng)法蘭。進氣管接管法蘭：PN6DN500 HG 5010回流管接管法蘭：PN6DN100 HG 5010塔頂蒸氣管法蘭：PN6DN500 HG 5010釜液排出管法蘭：PN6DN100 HG 5010 筒體與封頭 筒體壁厚選 6mm，所用材質(zhì)為 。3A 封頭 封頭分為橢圓形封頭、碟形封頭等幾種，本設(shè)計采用橢圓形封頭，由公稱直徑DN=2200mm ，查得曲面高度 ，直邊高度 ，內(nèi)表面積 150hm?04hm?，容積 。選用封頭 DN6006，JB 115473。?封 ?封 裙座 塔底采用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。由于裙座內(nèi)徑＞800mm，故裙座壁厚取 ，也不承受塔內(nèi)介質(zhì)壓力，故材料可用較經(jīng)濟的碳素鋼，選用 Q235B?；A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 3bi(2022).0192Dm?????基礎(chǔ)環(huán)外徑： o 5圓整： ， ；基礎(chǔ)環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取 25mm；考慮到bimbo再沸器，裙座高度取 3m，地角螺栓直徑取 。筒體法蘭選用乙型平焊法蘭，對于直徑 人孔是安裝或檢修人員進出塔的惟一通道，一般在常需要檢修的氣液進出口設(shè)置人孔，塔釜和塔頂也應(yīng)設(shè)置人孔。人孔的位置應(yīng)便于進入任何一層塔板，由于設(shè)置人空處塔間距離大，且人孔設(shè)備過多會使制造時塔體的彎曲度難于達到要求，一般每隔6～8 塊塔板才設(shè)一個人孔。本塔中共 43 塊板，設(shè)置 6 個人孔，每個孔直徑為 450mm。在設(shè)置人孔處，板間距 _D_Dd__________Z240。??________________ D_Dd__________165。???________________ D_Dd__________165。???________________ ____塔體上出入塔板的人孔手柄一般以為宜，選為 。人孔應(yīng)采用 HG21514 標準，該標準的壓力范圍為 ，公稱直徑為 400 600mm。 塔總體高度設(shè)計 塔的頂部空間高度塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂部空間高度為 1200。 塔的底部空間高度塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時間取 5min。 3(60)/.6()/.????????? 塔體高度 H塔體總高 (2)????????裙 附屬設(shè)備設(shè)計 冷凝器的選擇對于大型精餾塔，塔很高，處理量很大，冷凝器安裝在塔頂上方不方便時，往往將冷凝器安裝在地面，回流液由泵來輸送。冷凝器是通過冷熱交換將蒸汽冷卻冷凝成液體狀態(tài)的設(shè)備，選用列管式換熱器。由于在低壓操作，不宜采用立式冷凝器，對于飽和蒸汽的冷凝，采用殼側(cè)臥式冷凝器。冷凝器常用的管徑有 19mm、25mm、38mm，對操作壓力在大氣壓以上的無污垢流體，且對流體通過冷凝器壓降沒有特殊要求時，換熱管徑一般取 19mm。由于酒精水蒸氣相對揮發(fā)度相差不大，而且有少量的不凝性氣體需排放，所以選擇冷凝介質(zhì)走管程。而且四個冷凝器串聯(lián)。綜上所述，本設(shè)計選用殼側(cè)臥式冷凝器。 ⑴ ℃的乙醇水飽和蒸氣的焓為 ，其飽和液體的焓為 kj/kg，液態(tài)比熱容為，飽和液體的粘度為 ，密度為 ，熱導(dǎo)率為。平均溫度℃時，冷卻水的物性：粘度 ，密度為 ，熱導(dǎo)率為。塔頂冷凝器以每小時 = 的飽和蒸汽冷卻到 40℃。冷凝段熱負荷 ，冷卻段熱負荷，由式 即可以計算出冷凝段和冷卻段交匯處的溫度，得 。冷卻水量為 （2）出料液溫度：℃（飽和氣）～℃（飽和液） ，冷卻水溫度：20℃～30℃.逆流操作： ℃ ， ℃????℃??（3）尺寸估算由表查得總傳熱系數(shù) ，傳熱面積為選取型號為 FLA40025252(JB116873)的浮頭，各參數(shù)為殼徑 400mm，壓力，2 管程，管徑 ，管長 3m，有效面積為 ，管數(shù) 140.（4）校核傳熱面積冷凝傳熱系數(shù) 對三角形排列，臥式管排數(shù)的影響因子 N 由表查得冷凝負荷 M 為雷諾數(shù)為臥式冷凝器由下式計算冷凝傳熱系數(shù)冷卻水側(cè)傳熱系數(shù) 冷卻水流速 雷諾數(shù) 普朗特數(shù) 對于無相變的管內(nèi)強制湍流，按 Nusselt 的計算方法 由表查的兩側(cè)的污垢熱阻乙醇水側(cè)，冷卻水側(cè)，而碳鋼的熱導(dǎo)率為，所以其熱阻為。總傳熱系數(shù) U 為傳熱面積：???? ，有較大的裕量 ，可行。 乙醇的冷卻部分，按無相變傳熱計算。 泵的選擇進料溫度 ℃， ， ， ，20qt??乙 ??水 ??， ，.15aPs??A乙 ????（ .） =已知進料量 138./36/Mkghks? 3..4/9572vFqms???取管內(nèi)流速為 ,?????故選 574.??則內(nèi)徑 ，??2240..1/31(8)vqumsd???????取絕對粗糙度為 ??相對粗糙度為 3/1/.???摩擦系數(shù) ：?由 ，得 0[()69/Re]37d?????.16?進料口位置高度 ??22 (.1)(/)/(./???????所以，要求泵的揚程 ..2f m??有可拆內(nèi)件的塔器應(yīng)設(shè)置塔頂?shù)踔數(shù)踔砂?HG/T21639 選用。吊柱安裝滿足以下要求：a．吊柱的吊鉤至塔頂?shù)木嚯x應(yīng)在 2022mm 左右； 1600mm； ，以使吊柱的鉛垂線轉(zhuǎn)到人孔附近，以便于內(nèi)建的裝卸； 。經(jīng)過三個月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。以前總覺得課程設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己的知識是如此的欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。隨著 3 個多月的畢業(yè)設(shè)計的結(jié)束，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和生活也接近了尾聲，四年的努力和付出也將劃下完美的句號。本次畢業(yè)設(shè)計是在陳海峰老師悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選定到具體的設(shè)計過程，無一不凝聚著陳老師的汗水和心血。在畢業(yè)設(shè)計期間，陳老師給我提供了許多專業(yè)知識上的指導(dǎo)和建議，他那一絲不茍的作風(fēng)和嚴謹、務(wù)實的求學(xué)態(tài)度給我留下深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此向陳海峰老師表示深深的感謝。與此同時，畢業(yè)設(shè)計順利的完成，也離不開在這四年中給與我諸多教誨和幫助的老師們，感謝他們辛勤的栽培，是他們四年的悉心教導(dǎo)才使我有了良好的專業(yè)課知識。另外，在論文寫作中，我還參考了相關(guān)的書籍、期刊和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝我所有幫助過我及給我動力的老師、同學(xué)和朋友，還有我的大學(xué)，感謝學(xué)校給予的廣闊的信息資源。在此表示我深深的謝意。這是我的心得，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的，確實覺得總體比較困難，有道是萬事開頭難，不知道如何入手，最后終于做完了有種如釋重負的感覺。通過這次設(shè)計，使我感到知識面增長了不少，靠自己的努力能順利的完成這次畢設(shè)，使我有一種成就感，同時使我信心大增，我相信這對我以后的工作、學(xué)習(xí)以及生活都是有重大意義的。1. 李功祥，陳蘭英，崔英德編；常用化工單元設(shè)備設(shè)計 ；華南理工大學(xué)出版社；20222. 伍欽，梁坤編；板式精餾塔設(shè)計；化學(xué)工業(yè)出版社；20223. 鄒華生，黃少烈主編；化工原理（第二版） ；華南理工大學(xué)編、高等教育出版社；20224. 夏清，陳常貴主編；姚元英主審；化工原理修訂版； 天津大學(xué)出版社；20225. 鄭津洋，董其伍，桑芝富主編；過程設(shè)備設(shè)計；化學(xué)工業(yè)出版社；20226. 中國石化集團上海工程有限公司組織編寫，俞曉梅，袁孝競主編；化學(xué)工業(yè)出版社；20227. 周大軍，揭嘉主編；化工工藝制圖；化學(xué)工業(yè)出版社；2022