【正文】 在計(jì)算中，精餾段和提留段有一定的差別，這就要綜合所學(xué)知識，將二者合二為一，使其統(tǒng)一。通過這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到作為化學(xué)工程與工藝的學(xué)生，不僅要學(xué)好《化工原理》等專業(yè)課，還要對設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容都要學(xué)好用好，只有這樣才能為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 使我接觸到了設(shè)計(jì)并對設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一些直觀和清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)觀念，并對設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣。 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： Di=1600mm 基礎(chǔ)環(huán)外徑： Do=1920mm 考慮到再沸器，裙座高度取 3m，地角螺栓直徑取 Φ 30 吊柱 對于較高的室內(nèi)無框架的整體塔，在塔頂設(shè)置吊柱，對于補(bǔ)充和更換填料、安裝和拆卸內(nèi)件，即經(jīng)濟(jì)又方便的一項(xiàng)設(shè)施，一般取 15m以上的塔物設(shè)吊柱，本設(shè)計(jì)中塔高度大，因此設(shè)吊柱。s s s sV L V L整 理 得 ： 即 25 表 相關(guān)體積流量與質(zhì)量 流量的取值 精餾段 Ls1 (m3/s) Vs1 (m3/s) 提餾段 Ls2 (m3/s) Vs2 (m3/s) （ 2） 液泛線 （氣相負(fù)荷上限線） c( ) = = + + + + +T w f L d e w o w dH h h h h h h h h h h?? ? ? ? c( ) = = + + + + +T w f L d e w o w dH h h h h h h h h h h?? ? ? ? 2 2 2 23 3 3 33600 3600= 0 . 0 0 2 8 4 ( ) 0 . 0 0 2 8 4 1 ( ) 0 . 6 4 9 91 . 0 4So w S SW Lh E L LL ? ? ? ? ? 2 2 20 . 7 8 5 1 7 8 0 . 0 3 9 0 . 2 1 2 5 34OoA N d m?? ? ? ? ? 22 2c 2() 5 . 3 4=5 . 3 4 5 . 3 42 2 2Svv o O v SL L L OVuAhVg g g A???? ? ??? ? ? ? =eh ? w ow（ h +h ） 22220 . 1 5 3=0 . 1 5 3 1 . 0 4SdSw o oLhLL h h? ?（ ） 由此確定液泛線，忽略式中 h? c( )= = + + + +T w f L d e w o w dH h h h h h h h h h? ? ? ? 精餾段 22221 332 2 215 . 3 4 3 6 0 0 0 . 1 5 30 . 2 5 4 7 = + + +0 . 0 0 2 8 4 ( ) +2 1 . 0 4 1 . 0 4v S S SL O oV L Lg A h? ?? ? ?ow（ +h ） 整理得： 2223= 1 6 . 9 5 9 9 . 6 8 3 5 0 9 8 . 1 8s s sV L L 提餾段 22222 332 2 225 . 3 4 3 6 0 0 0 . 1 5 30 . 2 5 2 9 = + + +0 . 0 0 2 8 4 ( ) +2 1 . 0 4 1 . 0 4v S S SL O oV L Lg A h? ?? ? ?ow（ +h ） 26 整理得： 2223= 2 2 . 6 5 1 3 0 . 5 0 1 9 4 5 3 . 8 2s s sV L L 在操作范圍內(nèi)任取若干個(gè) Ls 值，算出 相應(yīng)得 Vs 值： 表 相關(guān)體積流量與質(zhì)量流量的取值 精餾段 Ls1 (m3/s) Vs1 (m3/s) 提餾段 Ls2 (m3/s) Vs2 (m3/s) （ 3） 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于 3~5s 液體降液管內(nèi)停留時(shí)間 以 作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，則 3m a x 44 9 5( ) 13 /55fTs AHL m s?? ? ? (4)漏液線 對于 F1 型重閥，依 Fo=5 作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 精餾段 231 m in 5= 178 /4 m s? ? ? ? ? 提餾段 232 m in 5= 39 17 8 64 9 /4 6sV m s? ? ? ? ? (5)液相負(fù)荷下限 取堰上液層高度 how= 作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線。 32936 .62 1 1 sV s L? ? ??? ?? 0 .1 1 0 0 = 0 .0 3 5 2 1 39。 物沫夾帶 校核 [20] 6100%V sLLVFV s L ZK C A a??? ????泛 點(diǎn) 率 F (314) （ 1） 精餾段 板上液體流經(jīng)長度： 1 .6 2 0 .1 9 8 4 1 .2 0 3 2L T dZ D ZW m? ? ? ? ? ? 根據(jù) 31 = 1 . 3 8 / = 0 . 4 5VTkg m H m? 及查 得系統(tǒng)因 數(shù) ? ，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖 ? 6 022 032851 .06 8 100 % 65. 79% 03 61? ? ? ??? ? ???泛 點(diǎn) 率 對于大塔，為了避免過量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過 80%，由以上計(jì)算可知，物沫夾帶能夠滿足 0. 1( / )V kg kg? ? 液 氣的要求。 9 .1 2 1 .1 6 9 .8 2OF ? ? ? 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在 9～ 13范圍內(nèi) 21 塔板開孔率 2239。 1 . 3 6 1 1250 . 0 7 5 39。 1 0 .3 5 /0 .7 8 5 1 7 8 0 .0 3 94 So oVu m sNd?? ? ???閥 孔 氣 速 39。 1 . 3 6 1 1 0 0 . 80 . 0 7 5 0 . 0 7 5 1 8 0aAt m mN? ? ?? 2 2 2 1a2 2 2 1 2a2 sin180= 22( ) ( 84 ) 1622 162 16 16 sin 1180 TCTdSxA x R x RRDR W mDx W W mAm? ????? ? ?????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?????其 中所 以 20 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式 [13]塔板，而各分塊的支撐與銜接也 要占去一部分 鼓 泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 ，而應(yīng)小些，故取39。 s239。 0 . 0 7 0 . 0 1 4 2 0 . 0 5 8 8w L o wh h h m? ? ? ? ? ③ 弓形降液管的寬度和橫 截面 ?由 查 弓形降液管幾何關(guān)系 圖得： ? , ? 20 . 0 7 2 1 2 . 0 1 0 . 1 4 4 9fAm? ? ?則 ： , m1 9 8 2 d ??? 驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間： 精餾段： 31 0 . 1 4 4 9 0 . 4 5 3 0 . 7 52 . 1 1 1 0fTsAH sL???? ? ?? 提餾段： 39。 塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1）溢流裝置 ① 堰長 0. 65 0. 65 1. 6 1. 04WTL D m? ? ? ?取 ② 出 口堰高 wh ：本設(shè)計(jì)采用平直堰，堰上液高度 [18]how按下式 算 (311) 近似取 18 精餾段 4 ( ) 10 7 0610 00 4owh m m? ? ? （ 滿 足 要 求 ） 0. 07 0. 01 07 0. 05 93w L o wh h h m? ? ? ? ?出 口 堰 高 提餾段 239。2 m a x操 作 氣 速 uu 2224 4 1 . 9 3 9 1 . 1 83 . 1 4 1 . 7 7 1sT VDmu? ?? ? ?? 圓整： ? 橫截面積： 39。180。22 2 4 . 5 4 3 2 9 . 9 6 8 0 9 7 . 2 2 /VV M V k g h? ? ? ? 體積流量： 16 332221 0 9 3 0 . 0 6= 3 . 2 4 1 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 9 3 6 . 6 2sLLL m s? ?? ? ?? 3223 6 0 0 1 1 .6 6 4 /hsL L m h?? 322 28 0 9 7 . 2 2 1 . 9 3 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 8 1 9sVVV m s?? ? ?? 3223 6 0 0 = 6 9 8 0 .3 6 /hsV V m h? 塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 塔徑 （ 1）精餾段 取板間距： HT= 及板上液層高度 hL= 則 HT hL = 由 ??~ maxu （ ） u (39) LVVC ? ??? ?maxu (310) 式中 C可由史密斯關(guān)聯(lián)圖 [19]查出： 由 橫坐標(biāo)數(shù)值：31 / 2 1 / 21 1112 . 1 1 1 0 8 5 1 . 0 6( ) ( ) 0 . 0 2 3 82 . 2 1 . 3 8s LsVLV ?? ??? ? ? ?及 HT hL =查圖可知 20 ? ， 0 . 2 0 . 220 2 5 . 9 90 . 0 7 6 ( ) 0 . 0 82 0 2 0LCC ?? ? ? ?負(fù) 荷 因 子 （ ） 8 5 1 . 0 6 1 . 3 80 . 0 8 1 . 9 8 5 /1 . 3 8LVVC m s? ? ? ?? ? ? ??max泛 點(diǎn) 氣 速 u 0 . 7 0 . 7 1 . 9 8 5 1 . 3 9 0 /ms? ? ? ?1 m a x操 作 氣 速 uu 11114 4 2. 2 1. 423. 14 1. 39 0= 1. 6sTTVDmuDm??? ? ??精 餾 段 的 塔 徑圓 整 取 橫截面積： 2 2 21 0 . 7 8 5 1 . 6 2 . 0 12TT DAm?? ? ? ?（ ） ， 此時(shí)的操作 氣速： 17 39。 ?? 15 (7)氣液相體積流量計(jì)算 精餾段： 液體回流摩爾流率 4 . 0 7 6 5 . 0 8 2 6 4 . 8 8 /L R D k m o l h? ? ? ? 汽相摩爾流率 ( 1 ) ( 4 . 0 7 1 ) 6 5 . 0 8 3 2 9 . 9 6 /V R D k m o l h? ? ? ? ? ? 已知： k m o l/ 1L ? ， kmol/ 1V ? k m o l/ ?? ， 1 1. 38 /V kg kmol? ? 則有質(zhì)量流量： 11 24 .4 2 26 4. 88 64 68 .3 7 /LL M L k g h? ? ? ? 11 3 3 . 1 8 3 2 9 . 9 6 1 0 9 4 8 . 0 7 /VV M V k g h? ? ? ? 體積流量： 331116 4 6 8 . 3 7 2 . 1 1 1 0 /3 6 0 0 8 5 1 . 0 6 3 6 0 0sLLL m s? ?? ? ? ?? 311 3 6 0 0 = 7 .6 0 /hsL L m h?? 311 11 0 9 4 8 . 0 7 2 . 2 0 /3 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 8sVVV m s?? ? ?? 311 3 6 0 0 7 9 3 3 .3 8 /hsV V m h? ? ? 提餾段：因本設(shè)計(jì) 為飽和液體進(jìn)料，所以 1q? 39。 0 .2 9 8 m P a s? ??水查 表 得 ： ， 39。 lgA， 1sc39。39。W ??? )lg(B ow239。 ??乙醇 39。w ???? mo l/ 1 46mV 339。 ????精 故： 6NP ?精 塊 全塔所需實(shí)際塔板數(shù)： 58652NNN PPP ????? 提精 塊 10 全塔效率： %%1 0 0