【導讀】12繪制板式精餾塔的總裝置圖（手繪，寫出詳細計算步驟，并注明選用數(shù)據(jù)的來源。每項設計結(jié)束后列出計算結(jié)果明細表。設計最終需裝訂成冊上交。1．學生進行課程設計前，指導教師應事先填好此任務書，并正式打印、簽名，經(jīng)學科部（教研室）主任審核簽字后，設計裝訂時應將此任務書訂在設計說明書。2．如果設計技術(shù)參數(shù)量大，可在任務書后另設附表列出。3．所有簽名均要求手簽,以示負責。工﹑煉油﹑石油化工等工業(yè)中得到廣泛的應用。題目是苯—甲苯二元物系板式精餾塔的設計。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分。板式塔內(nèi)設置一定數(shù)目的塔板，氣體。成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。

　　

【正文】 ?? )]/([ 21210 mskguF Va ????? ? 查充氣系數(shù)關聯(lián)圖得 ?? 。 故 ? ? 液柱mhh L ????? ? 。 ③ 液體表面張力的阻力 ?h 計算。液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 ?h 由下式計算，即： 液柱mgdh L L 30 ??? ???? ?? ?? 氣體通過每層塔板的液柱高度 ph 按下式計算： 液柱mhhhh lcp 0 8 3 0 1 4 6 ??????? ? 氣體通過每層塔板的壓降為： K paPaghp Lpp ??????? ? (2)液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本設計的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 36 (3)液沫夾帶 液沫夾帶按下式計算： 氣液氣液KgKgKgKghH ueLTaLV// 3???????? ?????????????? ??? ????故在本設計中液沫夾帶量 Ve 在允許的范圍內(nèi)。 (4)漏液 對篩板塔，漏液點氣速 按下式計算： ? ?smhhCAVu VLLs/)(/ 00m i i ??????????? ??? 實際孔速 m / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 ???? uuK 故在 本設計中無明顯漏液。 (5)液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 dH 應服從下式所表示的關系，即： )( wTd hHH ??? 苯 — 甲苯物系屬一般物系，取 ?? ，則： 液柱mhH wT 2 2 )0 4 ()( ?????? 而 dLpd hhhH ??? 板上不設進口堰， dh 按下式計算： ? ? 液柱muh d 39。 220 ???? 液柱mH d ???? 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 37 )( wTd hHH ??? ，故本設計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負荷性能圖 (1)漏液線 由 VLowws hhhCAVu ??? /])([ 00m i i ????? 32 ??????????? whow lLEh 得： 320 9 1 0 9 9 0 20 0 1 329 2 3 6 0 011 0 0 00 4 0 5 6 0 7 /321 0 0 0 0 5 i SLsLVLhwlhLEwhACsV??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果列于下表 表 44 漏液線計算 結(jié)果 )//( 3 smLs )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1 (2)液沫夾帶線 以 氣液 kg/ kgev ? 為限，求 ssLV? 關系如下： 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 38 由 )()()()3600()(3/2363/23/23/23/23/236????????????????????????????ssvsfTssowwLfssowfTaLvLVeLhHLLhhhhLLhhHue? 整理得 3/ ss LV ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果列于下表 表 45 液沫夾帶線計算結(jié)果 )//( 3 smLs )//( 3 smVs 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線 2 (3)液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度 owh = 作為最小液體負荷標準。 )( 3/23/23 ??????? ? ssow LLh smL s /0 0 0 7 8 3m in, ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 3 (4)液相負荷上限線 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 39 以 s4?? 作為液體在降液管中停留時間的下限 4??sTTLHA? 故 smL s /, ??? 據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線 4。 (5)液泛線 令 )( wTd hHH ??? 由 LdlcdLpd hhhhhhhhH ???????? ? owwLLl hhh hh ???? 聯(lián)立解得 dcowwT hhhhhH ???????? ????? )1()1( 忽略 ?h ，將 owh 與 sL ， dh 與 sL ， ch 與 sV 的關系式代入上式，并整理得： 3/222 39。39。39。39。 sss LdLcbVa ??? 式中 ? ? ? ? 139。 2200 ??????????????????? LVCAga ?? 1 4 4 )()1(39。 ??????????? wT hHb ??? )()(39。 220 ???? hlc w 0)( 0)1(39。 3/233/23 ??????????????????????????? ?? wlEd ? 將有關的數(shù)據(jù)代入整理，得 3/222 sss LLV ??? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV 值，計算結(jié)果列 于下表 表 46 液泛線計算結(jié)果 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 40 )//( 3 smLs )//( 3 smVs 由上表即可作出液泛線 5 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如下圖： 0123 L s ( 立方米/ 秒)Vs（立方米/秒）漏液線液沫夾帶線液相負荷下限線液相負荷上線液泛線A 圖 42 提餾段負荷性能圖 在負荷性能圖上，作出操作點 A，連接 OA，即作出操作線。由上圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得： min,sV = sm/3 max,sV = sm/3 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 41 故操作彈性為： max,sV / min,sV = 所設計提餾段篩板的主要結(jié)果匯總于下表 38 表 48 提餾段篩板塔設計計算結(jié)果 序號 項目 數(shù)值 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 平均溫度 Ctm?/ 平均壓力 kPapm/ 氣相流量 )//( 3 smVs 液相流量 )//( 3 smLs 塔的有效高度 mZ/ 實際塔板數(shù) 塔徑 /m 板間距 溢流形式 降液管形式 堰長 /m 堰高 /m 板上液層高度 /m 堰上液層高度 /m 降液管底隙高度 /m 安定區(qū)高度 /m 邊緣區(qū)高度 /m 開孔區(qū)面積 / 2m 篩孔直徑 /m 篩孔數(shù)目 孔中心距 /m 開孔率 /% 10 單溢流 弓形 4959 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 43 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 空塔氣數(shù) /(m/s) 篩孔氣數(shù) /(m/s) 穩(wěn)定系數(shù) 單板壓降 /kPa 負荷上限 負荷下限 液沫夾帶量 /(kg 液 /kg 氣 ) 氣相負荷上限 / sm/3 氣相負荷 下限 / sm/3 操作彈性 液泛控制 漏液控制 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 44 第五章 塔附件設計 附件的計算 接管 (1)進料管 進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、彎管進料管、T 形進料管。本設計采用直管進料管。 F=12t/h=6945Kg/h , F? =則體積流量 hmFVFF/ 45 3??? ? 管內(nèi)流速 smu /? 則管徑 mmmuVd F 3600/?????? ? 取進料管規(guī)格Φ 45 則管內(nèi)徑 d=39mm 進料管實際流速 smdVu F / 3600/ 22 ????? ? (2)回流管 采用直管回流管，回流管的回流量sk mo lhk mo lD /0 0 ?? 塔 頂 液相 平 均摩 爾 質(zhì)量 kmo lkgM /? , 平 均密 度3/ mkg?? 則液體流量 hmmDV D /)()( 3????? 取管內(nèi)流速 smuF /? 則回流管直徑 muVd d 3600/????? ? 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 45 可取回流管規(guī)格 Φ 32 則管內(nèi)直徑 d=27mm 回流管內(nèi)實際流速 smdVu F / 3600/ 22 ????? ? (3)塔頂蒸汽接管 塔頂蒸汽密度 30m /)( )273( mkgtR M V D MV ??? ???? ?? 頂 塔頂汽相平均摩爾質(zhì)量 kmo lkgM /? 則整齊體積流量： hkgVMVV / ???? ? 取管內(nèi)蒸汽流速 smu /30? 則 muVd v 360 0/ 64360 0/4 ????? ? 可取回流管規(guī)格 Φ 219 7 則實際管徑 d=205mm 塔頂蒸汽接管實際流速smdVu v / 3600/?????? ? (4)釜液排出管 塔底 w=?? 平均摩爾質(zhì)量 kmo lkgM /? 體積流量： hmWMLw / 3???? ? 取管內(nèi)流速 smu /?