【正文】 Ls39。,m3/s Vs39。,m3/s 液相負荷下限線精餾段對于平直堰，取堰上液層高度取 ,則1E? smLs /2min, ?????????據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線，3提餾段對于平直堰，取堰上液層高度取 ,則1E? smLs /39。 32min, ?????????據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線，3 液相負荷上限線精餾段以 4?sTfLHA?故 , ??Tfs.. ??????swLEh3239。?..39。10.39。 32swLEh化工原理課程設計 30提餾段以 439。39。?sTfLHA?故 .39。39。max, ??Tfs 液泛線 精餾段令 由 聯(lián)立得 整 理 得的 關 系 式 代 入 上 式 ， 并與與與將忽 略 scsdsowVhLh,? 32239。39。39。 sssbVa??式中 ??323202060184.39。/5.39。)(1.39。 ?????????????????wwTLVlEdhlcHbA???將有關數(shù)據(jù)代入，得 ????39。 39。 ..039。 .39。3 ?????????????????????dcba故 . sss LV????????hhHhdcowwT wLllcpdLpd ???????)1()( 。 0化工原理課程設計 31即 3222 LV?? 在操作范圍內，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值，計算結果列于表 34Ls,m3/s Vs,m3/s 提餾段令 由 聯(lián)立得 整 理 得的 關 系 式 代 入 上 式 ， 并與與與將忽 略 scsdsowVhLh,? 32239。39。39。 sssbVa??式中 ??323202060184.39。/5.39。)(1.39。 ?????????????????wwTLVlEdhlcHbA???將有關數(shù)據(jù)代入，得 ????39。 39。 39。 .39。 2322?????????????????????dcba故 3222 ... sss LV?即 11795sss? 在操作范圍內，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 值，計算結果列于表 34???????39。39。39。)139。(39。)39。(39。 39。39。39。39。39。 0hhHhhdcowwT wLllcpdLpd ????? ???化工原理課程設計 32Ls39。,m3/s Vs39。,m3/s 負荷性能圖提餾段根據(jù)以上各方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如下所示 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。由圖得 smVsmVs /305.,/3ax, ??故操作彈性為 ,sV提餾段化工原理課程設計 33在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。由圖得 smVsmVs /,/, ??故操作彈性為 ,s5 設計結果匯總篩板塔的工藝設計計算結果匯總表 51計算數(shù)據(jù)項 目 符號 單位精餾段 提餾段各段平均壓強 pm kPa 各段平均溫度 tm ℃ 氣 相 Vs m3/s 流量 液 相 Ls m3/s 塔徑 D m 1 1塔板間距 HT m 堰長 lW m 化工原理課程設計 34堰寬 Wd m 堰高 hW m 入口堰高 h39。W m 底縫 ho m Ad/AT 塔截面積 Af m2 降液管面積 Ad m2 開孔面積 A0 m2 孔徑 d0 mm 5 5孔數(shù) n 個 2731開孔率 Ao/AT 孔間距 t mm 15篩孔氣速 u0 m/s 邊緣區(qū) Wc m 安定區(qū)寬 Ws m 塔板厚 δ mm 3溢流型式 單溢流排列方式 三角形排列塔板液流形式 弓形降液液泛速度 uf m/s 液泛率 un/uf 空塔氣速 u m/s 實際塔板數(shù) N 塊 26塔的有效高度 Z m 塔板壓降 hP m 堰上液高 hOW m 降液管內停留時間 τ s 降液管內清液層高度 Hd m 篩板塔的工藝設計計算結果匯總表 52計算數(shù)據(jù)項 目 符號 單位精餾段 提餾段板上清液層高度 hL m 降液管內泡沫層 Hd/φ m 穩(wěn)定系數(shù) k 實際氣速 un m/s 霧沫夾帶 ev kg/kg 液相負荷上限 Lmax m3/s 液相負荷下限 Lmin m3/s 化工原理課程設計 35結束語本設計主要從三個方面①塔的工藝計算②結構設計③強度校核，設計了苯—甲苯常壓精餾塔。在工藝計算方面我主要是根據(jù)原料的基本參數(shù)對物料衡算、塔板數(shù)計算、塔板結構設計計算等方面進行計算和設計，其中對重點的塔板數(shù)、塔板結構進行了詳細的分析。塔的工藝計算的直接關系到整個設計的成與敗。在結構設計部分對塔頂空間、塔底空間的進行了設計。由于能力以及實踐還有許多不足，所以在整個設計過程中，難免有些不成熟和欠妥之處，希望老師能夠給予指正。 參考文獻1. 朱有庭 于浦義，化工設備設計手冊（上冊） ，北京，化學工業(yè)出版社，2．朱有庭 于浦義，化工設備設計手冊（下冊） ，北京，化學工業(yè)出版社，3. 柴成敬 ，化工原理（下冊） ，天津，高等教育出版社，2022,14. 賈紹義 ，化工原理課程設計，天津，天津大學出版社，20225. 潘池林，AutoCAD 2022 實用教程，合肥，中國科學技術大學出版社，、張秋翔， 《化工設備機械基礎課程設計指導書》 化學工業(yè)出版社，2022 年 6 月7. 化工設備設計全書編輯委員會 編 《塔設備設計》 上?？茖W技術出版社 出版 1998 年8. 全國壓力容器標準化委員會 編 《GB15098 鋼制壓力容器》 出版 1998 年9. 中華人民共和國行業(yè)標準，HG2058398《鋼制化工容器結構設計規(guī)定》 ，出版 1998，HG2059397《鋼制 管法蘭、墊片、緊固件》 ，出版 1997化工原理課程設計 36主要符號說明表Ⅰ 主要符號說明符號 意義 單位Aa 基板鼓泡區(qū)面積 m2Ad 降液管截面積 m2Af 總降壓管截面積 m2An 塔板上方氣體通道截面積 m2Ao 浮閥塔板閥孔總截面積 m2AT 塔截面積 m2C 計算液泛速度的負荷因子 C20 液體表面張力為 20mN/m 時的負荷因子Co 孔流系數(shù) D 塔徑 mD 塔頂產(chǎn)品流率 Kmol/sdo 閥孔直徑 mE 液流收縮系數(shù) ET 塔板效率 eV 單位質量氣體夾帶的液沫質量 F 進料摩爾質量 kmol/hFLV 兩相流動參數(shù) Fo 氣體的閥孔動能因子 (s)G 質量流量 kg/hg 重力加速度 m/s2h0 降液管底隙高度 mhc 與干板壓強降相當?shù)囊褐叨?mhd 降液管壓強降相當液柱高度 mhL 板上液層高度 mhp 與單板壓降相當?shù)囊簩痈叨?mHT 板間距 mhoW 堰上方液頭高度 mhW 出口堰高 mρ σ 與克服表面張力壓強降相當?shù)囊褐叨萴L 下降液體流率 Kmol/sLh 塔內液體流量 m3/hLs 塔內液體流量 m3/slW 堰長 mk 塔板的穩(wěn)定性系數(shù) M 摩爾質量 kg/kmol化工原理課程設計 37Q 熱流量 W表Ⅱ 主要符號說明n 浮閥個數(shù) N 一層塔板上的篩孔總數(shù) Np 實際塔板數(shù) NT 理論塔板數(shù) P 系統(tǒng)的總壓 Paq 進料中液相所占分率 R 回流比 r 摩爾汽化潛熱 kJ/kmolT 溫度 Kt 孔心距 mu 空塔氣速 m/suo 篩板氣速 m/sV 上升蒸氣流率 Kmol/sVh 塔內氣體流量 m3/hVs 塔內氣體流量 m3/sW 蒸餾釜的液體量 KmolWc 塔板邊緣區(qū)寬度 mWd 降液管寬度 m Wd’ 降液管寬度 mWs 塔板上入口安定區(qū)寬度 m Ws’ 塔板上出口安定區(qū)寬度 mx 液相組分中摩爾分率 y 氣相組分中摩爾分率 Z 塔的有效段高度 m△ 液面落差 mα 相對揮發(fā)度 ε 0 板上液層無孔系數(shù) μ 粘度 mN/mΦ 塔板開孔率 φ 降液管內泡沫層相對密度 ρ 密度 Kg/m3ρ L 液體密度 Kg/m3ρ V 氣體密度 Kg/m3σ 液體表面張力 dyn/cmτ 液體在降液管內停留時間 sA,B 組分名稱 s 秒max 最大 V 氣相min 最小 L 液相表Ⅲ下標 q 精餾段和提餾段交點 F 進料化工原理課程設計 381 精餾段 2 提餾段化工原理課程設計 39化工原理課程設計 40