【正文】 篩板塔設(shè)計計算結(jié)果序號項目數(shù)值1平均溫度tm，℃842平均壓力Pm，kPa3氣相流量Vs，(m3/s)4液相流量Ls，(m3/s)5實際塔板數(shù)Np176有效段高度Z，m7塔徑D，m8板間距HT，m9溢流形式單溢流10降液管形式平頂弓形11堰長lw，m12堰高hw，m13板上液層高度hL，m14堰上液層高度how，m15降液管底隙高度ho，m16安定區(qū)寬度Ws，m17邊緣區(qū)寬度Wc，m18開孔區(qū)面積Aa，m219篩孔直徑d0，m20篩孔數(shù)目n722821孔中心距t，m22開孔率φ，%23空塔氣速u，m/s24篩孔氣速u0，m/s25穩(wěn)定系數(shù)K26每層塔板壓降△Pp，Pa69027負荷上限液泛控制28負荷下限漏液控制29液沫夾帶eV，（kg液/kg氣）30氣相負荷上限Vs,max，m3/s31氣相負荷下限Vs,min，m3/s32操作彈性 設(shè)計評述一．設(shè)計原則確定工程設(shè)計本身存在一個多目標優(yōu)化問題，同時又是政策性很強的工作。設(shè)計者在進行工程設(shè)計時應(yīng)綜合考慮諸多影響因素，使生產(chǎn)達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點。1． 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于工業(yè)上原料的濃度、溫度經(jīng)常有變化，因此設(shè)計的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性，可方便地進行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測和控制生產(chǎn)過程。2． 滿足經(jīng)濟上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基建的費用，如合理利用塔頂和塔底的廢熱，既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗，也能節(jié)省電的消耗。回流比對操作費用和設(shè)備費用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。冷卻水的節(jié)省也對操作費用和設(shè)備費用有影響，減少冷卻水用量，操作費用下降，但所需傳熱設(shè)備面積增加，設(shè)備費用增加。因此，設(shè)計時應(yīng)全面考慮，力求總費用盡可能低一些。3． 保證生產(chǎn)安全 生產(chǎn)中應(yīng)防止物料的泄露，生產(chǎn)和使用易燃物料車間的電器均應(yīng)為防爆品。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強度。二．操作條件的確定結(jié)合課程設(shè)計的需要，對某些問題作具體闡述。1. 操作壓力精餾操作通常可在常壓、加壓和減壓下進行。確定操作壓力時，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性進行考慮。采用減壓操作有利于分離相對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時還需要使用抽真空的設(shè)備。對于沸點低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進行精餾。當(dāng)物性無特殊要求時，一般是在稍高于大氣壓下操作。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰ΑＳ袝r應(yīng)用加壓精餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少精餾的能量消耗。對于本設(shè)計中要求分離的苯氯苯物系，應(yīng)采用常壓操作。2. 進料狀態(tài)進料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負荷都有密切的聯(lián)系。在實際的生產(chǎn)中進料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點或接近泡點才送入塔中，這主要是由于此時塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。此外，在泡點進料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計和制造上提供了方便。因此，本設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔。3. 加熱方式精餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時也可采用直接蒸汽加熱。若塔底產(chǎn)物近于純水，而且在濃度稀薄時溶液的相對揮發(fā)度較大，便可采用直接蒸汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。所以，本設(shè)計中采用間接蒸汽加熱。4. 冷卻劑與出口溫度冷卻劑的選擇由塔頂蒸汽溫度決定。如果塔頂蒸汽溫度低，可選用冷凍鹽水或深井水作冷卻劑。冷卻水出口溫度取得高些，冷卻劑的消耗可以減少，但同時溫度差較小，傳熱面積將增加。冷卻水出口溫度的選擇由當(dāng)?shù)厮Y源確定，但一般不宜超過50℃，否則溶于水中的無機鹽將析出，生成水垢附著在換熱器的表面而影響傳熱。綜合考慮經(jīng)濟成本，本設(shè)計用常溫水作冷卻劑。5. 熱能的利用精餾過程是組分反復(fù)汽化和反復(fù)冷凝的過程，耗能較多，如何節(jié)約和合理地利用精餾過程本身的熱能是十分重要的。選取適宜的回流比，使過程處于最佳條件下進行，可使能耗降至最低。 設(shè)計感想 作為一名制藥專業(yè)大三的學(xué)生，一直進行著基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，《化工原理》就是其中一門工科類的基礎(chǔ)課程，它更偏向于實際生產(chǎn)的運用，而我們學(xué)習(xí)的都是書本上的理論知識，對實際工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備的設(shè)計與計算并不熟悉，這次的課程設(shè)計就給了我們一次把書本中的知識聯(lián)系到實踐中去的機會，通過這次課程設(shè)計使我充分認識到化工原理課程的重要性和實用性，也讓我明白了書本上學(xué)習(xí)到的知識只是實際應(yīng)用中的皮毛而已，有更多的實際生產(chǎn)問題是書本上的理論解決不了的。化工原理課程設(shè)計的主要內(nèi)容是進行有關(guān)工藝計算與設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還要求畫出工藝流程圖和設(shè)備主要構(gòu)型圖，它與一般的習(xí)題、大作業(yè)有著明顯的不同，因為它涉及的知識范圍更廣，要求更高。資料、數(shù)據(jù)的收集，流程方案的確定，操作參數(shù)的選擇，工藝和設(shè)備的計算等，單憑所學(xué)教科書是難以解決的，它要求設(shè)計小組中每個成員均要去查閱一定的資料、文獻，并結(jié)合在化工原理課程中所學(xué)習(xí)過的理論知識及已修課程(如化學(xué)，物理化學(xué)，工程制圖、分離技術(shù)等)的基礎(chǔ)之上做綜合運用。經(jīng)過了為期數(shù)周的課程設(shè)計，可以說已經(jīng)飽嘗了辛酸與喜悅共進的滋味。這次課程設(shè)計使我對精餾原理及其操作各方面有了較深入的了解并且參與了設(shè)計之后才知道，要設(shè)計好一個設(shè)備光是書上的公式還不夠，還要查閱一些專門的手冊和一定的實踐經(jīng)驗，否則設(shè)計出來的設(shè)備僅僅是圖紙而已，根本不能用于工業(yè)生產(chǎn)。在老師和同學(xué)的幫助，我們及時的按要求完成了設(shè)計任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，使我獲得了很多重要的知識，同時也提高了自己的實際動手和靈活整合運用知識的能力 。雖然整體設(shè)計我基本滿意，但由于缺乏經(jīng)驗難免會有不足之處，請老師批評指正。33