【正文】 Ls39。,m3/s Vs39。,m3/s 液相負(fù)荷下限線精餾段對(duì)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(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線，3提餾段對(duì)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(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線，3 液相負(fù)荷上限線精餾段以 4?sTfLHA?故 , ??Tfs.. ??????swLEh3239。?..39。10.39。 32swLEh化工原理課程設(shè)計(jì) 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(guān) 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(guān)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(shè)計(jì) 31即 3222 LV?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式計(jì)算出 Vs 值，計(jì)算結(jié)果列于表 34Ls,m3/s Vs,m3/s 提餾段令 由 聯(lián)立得 整 理 得的 關(guān) 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(guān)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(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式計(jì)算出 Vs 值，計(jì)算結(jié)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(shè)計(jì) 32Ls39。,m3/s Vs39。,m3/s 負(fù)荷性能圖提餾段根據(jù)以上各方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如下所示 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) 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(shè)計(jì) 33在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) 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(shè)計(jì)結(jié)果匯總篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 51計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng) 目 符號(hào) 單位精餾段 提餾段各段平均壓強(qiáng) 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(zhǎng) lW m 化工原理課程設(shè)計(jì) 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(gè) 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(shí)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(nèi)停留時(shí)間 τ s 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 52計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng) 目 符號(hào) 單位精餾段 提餾段板上清液層高度 hL m 降液管內(nèi)泡沫層 Hd/φ m 穩(wěn)定系數(shù) k 實(shí)際氣速 un m/s 霧沫夾帶 ev kg/kg 液相負(fù)荷上限 Lmax m3/s 液相負(fù)荷下限 Lmin m3/s 化工原理課程設(shè)計(jì) 35結(jié)束語本設(shè)計(jì)主要從三個(gè)方面①塔的工藝計(jì)算②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)③強(qiáng)度校核，設(shè)計(jì)了苯—甲苯常壓精餾塔。在工藝計(jì)算方面我主要是根據(jù)原料的基本參數(shù)對(duì)物料衡算、塔板數(shù)計(jì)算、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等方面進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，其中對(duì)重點(diǎn)的塔板數(shù)、塔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。塔的工藝計(jì)算的直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的成與敗。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分對(duì)塔頂空間、塔底空間的進(jìn)行了設(shè)計(jì)。由于能力以及實(shí)踐還有許多不足，所以在整個(gè)設(shè)計(jì)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(xiàn)1. 朱有庭 于浦義，化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） ，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2．朱有庭 于浦義，化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)） ，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，3. 柴成敬 ，化工原理（下冊(cè)） ，天津，高等教育出版社，2022,14. 賈紹義 ，化工原理課程設(shè)計(jì)，天津，天津大學(xué)出版社，20225. 潘池林，AutoCAD 2022 實(shí)用教程，合肥，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，、張秋翔， 《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年 6 月7. 化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書編輯委員會(huì) 編 《塔設(shè)備設(shè)計(jì)》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 出版 1998 年8. 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) 編 《GB15098 鋼制壓力容器》 出版 1998 年9. 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，HG2058398《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 36主要符號(hào)說明表Ⅰ 主要符號(hào)說明符號(hào) 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(jì)算液泛速度的負(fù)荷因子 C20 液體表面張力為 20mN/m 時(shí)的負(fù)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(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量 F 進(jìn)料摩爾質(zhì)量 kmol/hFLV 兩相流動(dòng)參數(shù) Fo 氣體的閥孔動(dòng)能因子 (s)G 質(zhì)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(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨?mhd 降液管壓強(qiáng)降相當(dāng)液柱高度 mhL 板上液層高度 mhp 與單板壓降相當(dāng)?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(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴L 下降液體流率 Kmol/sLh 塔內(nèi)液體流量 m3/hLs 塔內(nèi)液體流量 m3/slW 堰長(zhǎng) mk 塔板的穩(wěn)定性系數(shù) M 摩爾質(zhì)量 kg/kmol化工原理課程設(shè)計(jì) 37Q 熱流量 W表Ⅱ 主要符號(hào)說明n 浮閥個(gè)數(shù) N 一層塔板上的篩孔總數(shù) Np 實(shí)際塔板數(shù) NT 理論塔板數(shù) P 系統(tǒng)的總壓 Paq 進(jìn)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(nèi)氣體流量 m3/hVs 塔內(nèi)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(duì)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(nèi)泡沫層相對(duì)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(nèi)停留時(shí)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(biāo) q 精餾段和提餾段交點(diǎn) F 進(jìn)料化工原理課程設(shè)計(jì) 381 精餾段 2 提餾段化工原理課程設(shè)計(jì) 39化工原理課程設(shè)計(jì) 40