【導讀】且其中大部分都是均相物質(zhì)。生產(chǎn)中為了滿足儲存，運輸，加工和使用的需求，時常需要。將這些混合物分離為較純凈或幾乎純態(tài)的物質(zhì)。精餾過程在能量計的驅(qū)動下，使氣，液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混。實現(xiàn)原料混合物中各組成分離該過程是同時進行傳質(zhì)傳熱的過程。本次設計任務為設。計一定處理量的分離四氯化碳和二硫化碳混合物精餾塔。工業(yè)規(guī)模的研究，逐步掌握了篩板塔的性能，并形成了較完善的設計方法。單，塔盤造價減少40%左右，安裝，維修都較容易。設計過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟合理性。影響到冷卻水用量。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。即對操作費用和設備費用均有。本課程設計的主要內(nèi)容是過程的物料衡算，工藝計算，結(jié)構(gòu)設計和校核。原料液由泵經(jīng)過預熱器預熱后進入精餾塔內(nèi)?；?，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。并將冷凝液借強制回流作用送回塔頂作為回。為了使精餾塔連續(xù)的穩(wěn)定的。設置必要的儀表。

　　

【正文】 ? sa VU 提提 ? ? ???????????????????????? ?323 3 6 0 wswowwf l LEhhhh 近似取 ?E ， mllhh w ,0 3 ,0 4 2 ???? 提精提精 則 ????????????????????? ? 323 60 42 sf Lh 精精 sjL 精?? ????????????????????? ? 323 6 sf Lh 提提 3207 sL提?? 取霧沫夾帶的極限值 已知： ???精? ， ???提? 故：由 323607 93 1071 ?????????????????ssLV精精 整理得： ss LV 精精 ?? 由 323607 93 1040 ?????????????????ssLV提提 氣 液 kg kg e V 1 . 0 ? 32 整理得： ss LV 提提 ?? 對于精餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對于提餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL提 值，列出下表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在精餾段和提餾段的負荷性能圖中作出各自的霧沫夾帶線如各圖中的（ 1）線。 液泛線 易知， ? ? dowwpwT hhhhhH ?????? 近似取 ?E ， mll ww ?? 提精 由 323 ?????????? ? w sow l LEh知： sow Lh 精精 ? ， sow Lh 提提 ? 由 ??????????????????????????????????LVsLVc AC VCUh ????200200 0 5 5 得： ?????????????? ?? 5 3 8 51 0 8 2 5 2scVh 精精 ? ?????????????? ?? 8 49 1 8 2 5 2scVh 提提 ? 由 ? ?owwl hhh ?? 0? 知： ? ?精精精精 owwl hhh ?? 0? 33 ?????? ??? sL 精 3251 sL 精?? ? ?提提提提 owwl hhh ?? 0? ?????? ??? sL 提 3249 sL提?? 又 mh ?精? ， mh ?提? 故 322 5 17 07 17 sslcp LVhhhh 精精精精精精 ?????? ? 322 sslcp LVhhhh 提提提提提提 ?????? ? 又 20 ????????? hl Lhwsd 22 1 3 1 1 ssd LLh 精精精 ????????? ?? 22 1 8 8 90 1 2 ssd LLh 提提提 ????????? ?? 將 mHT ? ， , ???? mhmh ww 提精 以及以上各等式代入聯(lián)立得： 2322 sss LLV 精精精 ??? 2322 1 4 7 5 7 0 sss LLV 提提提 ??? 對于精餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對于提餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL提 值，列出下表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在精餾段和提餾段的負荷性能圖中作出各自的液泛線如各圖中的（ 2） 34 線。 液相負荷上限線 取液體在降液 管中停留時間為 4s，則由 smAHL fTs 3m ax, 0 0 6 0 6 ????? ?知：液相負荷上限線（ 3）在 ss LV? 坐標圖上為與氣體流量 sV 無關(guān)的垂直線。 漏液線（氣相負荷下限線） 由 owwl hhh ?? 得： 將 sowwl Lhhh 精精精精 ????，0min,AVU sow 精精 ? 代入漏液點氣速式： ? ? VLLow hhCU ??? 精精 ??? 0 5 0 則 320 m i n, ??????? ??????? ????? ss LAV 精精 又 30 mA ? ，整理上式得： 32m in, 1 0 0 7 8 3 ss LV 精精 ?? 同理可得 32m in, 0 5 ss LV 提提 ?? 對于精餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL精 值，列出下表 L 精 s(m3/s) V 精 s(m3/s) 對于提餾段，在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL提 值，列出下 表 L 提 s(m3/s) V 提 s(m3/s) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別在精餾段和提餾段的負荷性能圖中作出各自的液相負荷上限線如各圖中的（ 4）線。 35 液相負荷下限線 取平堰堰上液層高度 mhow ? 作為液相負荷下限條件， ?E ，則： 32m in,3600 ?????????wsow l LEh 即： 32m in, 6 0 01 0 0 0 ????????? sL 解上式得： smL s 34m in, ??? 以此值在 ss LV? 圖上作線（ 5）即為液相負荷下限線。 將以上各段的 5 條線分別繪于相應的 ss LV? 圖上，即為各段的負 荷性能圖。 5 條線包圍區(qū)域為各段的操作區(qū)。 P 點為操作點， OP為操作線， OP與（ 1）的交點相應氣相負荷為 max,sV ，OP 與氣相負荷下限線（ 4）的交點相應氣相負荷為 min,sV 。 精餾段負荷性能圖 1 2 3 5 4 0 1 2 3 0 Ls Vs O P 36 提餾段負荷性能圖 可知本設計塔板上限由霧沫夾帶控制，下限由漏液控制。 由圖可知： 精餾段的操作彈性 ??min,max,ssVV精精 ? 提餾段的操作彈性 ??min,max,ssVV提提 ? 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 0 Ls Vs P o 37 第 5 章 附屬設備及主要附件的選型 冷凝器 冷凝水循環(huán)與氣體方向相反 ，即逆流式。當氣體流入冷凝器時，使其液膜厚度減薄，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費用。取冷凝器傳熱系數(shù)： ? ? ? ?ChmkJCmWK ???????? 232 /對于逆流： 熱流體溫度 CT?/ ? 冷流體溫度 Ct?/ ? Ct??/ 則： CLnttLn ttt m ?????? ????? 1212 據(jù)表： hkJQ C / 6?? 可知： 冷凝器的冷凝面積為： 236 mtK QA mc ??? ???? 查取有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 公稱直徑/mm 管程數(shù) 管數(shù) 管長 /mm 換熱面積/m2 450 2 220 2021 再沸器 選用 U型管加熱器，經(jīng)處理后，放在塔釜內(nèi)。取其傳熱系數(shù)為： ? ? ? ?ChmkJCmWK ???????? 232 /且可知 Ct ????? 由表 4可得： hkJQ S / 6??? 換熱面積： 38 236 107 4 ??? ????? tQA S 查取有關(guān)數(shù)據(jù)如下 表 ： 公稱直徑/mm 管程數(shù) 管數(shù) 管長 /mm 換熱面積/m2 500 2 256 2021 39 第 6章 篩板塔工藝設計計算結(jié)果總表 項目 符號 單位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提餾段 各段平均壓強 Pm kPa 各段 平均溫度 Tm OC 平均流量 氣相 Vs m3/s 液相 Ls m3/s 實際塔板數(shù) N 塊 14 10 板間距 HT m 塔高 H m 塔徑 D m 空塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流形 溢流裝置 溢流管形式 弓形 堰長 lw m 堰高 hw m 降液管 寬度 Wd m 管底與受液盤距離 ho m 板上清液層高度 hL m 孔徑 dO mm 5 5 孔中心距 t mm 15 15 40 代號V 0102緩存罐 LSC W SPG 0104800 8F I C03E 00102TI03PI01PI0101TIT 0101F I C02E 0103F I C01PL010138201F I C02PI C01LI CLS01052206PL 010338 2PL0102382LI C01V 0102V 0101V 0103 V 0104CWRLsPLV 0101緩存罐P 0101 A原料泵T 0101精餾塔P 0102 B回流泵回流泵A0102P V 0103廢水罐 儲存罐0104V名稱放空PATLFLsCWsCWRPL壓強取樣點溫度物位流量低壓蒸汽冷卻水（進）冷卻水（出）截止閥調(diào)節(jié)閥變送法甲醇和水混合液序號 名稱 個數(shù)111111111110102 BPP 0102 A0101P A0101TE0103換熱器E0103E0102換熱器E0102E0101再沸器E01010104V0103V0102V0101V回流泵回流泵進料泵精餾塔換熱器換熱器再沸器儲存罐廢水罐回流罐緩存罐許昌學院甲醇水篩板塔設備結(jié)構(gòu)圖班級 化工2班2021年5月23日 比例設計指導學號第1張 共2張楊鵬飛07090700205孫國富E 0101 附圖 1 41 /23 重量件數(shù)比例審核描圖制圖河南新鄉(xiāng)符號 單位 名稱 尺寸堰長篩孔間距鼓泡區(qū)寬度的1/2鼓泡區(qū)半徑塔徑安定區(qū)寬度無效區(qū)寬度弓型降液管寬度板間距降液管中清液層進口堰高進口堰與降液管間的高度水平距離降液管底隙高度堰上液層高度出口堰高楊鵬飛 附圖 2 42 參考文獻 [1]唐倫成 .化工原理課程設計簡明課程 [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社 .2021 [2]柴誠敬 .化工原理（上冊） [M].天津：高等教育出版社 .2021 [3]柴 誠敬 .化工原理（下冊） [M].天津：高等教育出版社 .2021 [4]圖偉萍、陳佩珍、程達芳 .化工過程及設備設計 [M].北京：化學工業(yè)出版社 .2021 [5]賈紹義、柴誠敬 .化工單元過程及設備設計課程設計 [M].天津：天津大學出版社 .2021 [6]王國勝 .化工原理課程設計第二版