【正文】 純組分的汽化潛熱與溫度的關(guān)系可用下式 表示： 112 ???????? ??? tt ttrrcc （氯苯的臨界溫度： C?? ） 。 在老師和同學(xué)的幫助，我們及時的按要求完成了設(shè)計任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，使我獲得了很多重要的知識，同時也提 高了自己的實際動手和靈活整合運用知識的能力 。而且，這次課程設(shè)計過程，最終完美的實現(xiàn)了預(yù)期的目的，同時對這次經(jīng)歷難以忘懷。 2 板間距 HT/m HT m 3 堰長 Wl m 4 堰高 Wh m 4 6 5 弓形降液管界面積 fA m 6 弓形降液管寬度 dW m 7 降液管底隙高度 0h m 3 8 8 橫排孔心距 t? m 9 排 間距 t m 10 浮閥數(shù) 0N 1 52 58 11 開孔率 ? % 6 8 接管尺寸計算結(jié)果 序號 項目 規(guī)格 材料 1 塔頂蒸氣出口管 φ 11 熱軋鋼管 2 塔頂回流液管 φ 冷拔鋼管 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 37 3 進(jìn)料管 φ 冷拔鋼管 4 塔釜出料管 φ 冷拔鋼管 5 加熱蒸氣進(jìn)口管 Φ 11 熱軋鋼管 1 結(jié)論 通過這次課程設(shè)計，我才明白要設(shè)計好一個設(shè)備光是書上的公式是不夠的，還需要一定的實踐經(jīng)驗，否則設(shè)計出來的設(shè)備僅僅是圖紙而已，根本不能用于生產(chǎn)?！?) 25m 1 0 ????? ?K QS 安全系數(shù)： %% ??? ，傳熱面積的裕度可滿足工藝要求。 Ds/m20~12 產(chǎn)品冷卻器選型 基本物性數(shù)據(jù)的查取 : 塔頂氯苯含量較少，可按純苯求取 苯的定性溫度 Dt =℃ 設(shè)水的進(jìn)口溫度為 25t1? ℃ 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，選擇冷卻水的溫升為 8℃，則水的出口溫度為 33825t 2 ??? ℃ 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 33 水的定性溫度 ： 292 3325 ?? ℃ 查得苯在定性溫度下的物性數(shù)據(jù) 密度： ?? 3/mkg 飽和蒸汽氣化熱： r=查得水在定性溫度下的物性數(shù)據(jù) 密度： ?? 3/mkg 定壓比熱容： ?pC (kgs/m20~10 s/m0 0 0 5 53 6 0 0 5 9 6 0 0 3111 ?? ??? LmLmS LML ? 選擇回流液流速 s/?u ，則 ?????uLd S? 按照 HG 2055393 Ia，選擇鋼管 ?? 核算 s/m35 04 00 22 ?????dLu S?，在 之間，可用。 OP 線與（ 2）線的交點相應(yīng)相負(fù)荷為 max,SV ， OP 線與氣相負(fù)荷下限線（ 4）的交點相應(yīng)氣相負(fù)荷為 min,sV 。已知 mN /107 9 3???? ， mHT ? 3/2363 7 107 9 ??????????????????????SSLV合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 28 整理得： 3/ SS LV ?? 在操作范圍內(nèi)任取幾個 SL 值，依上式算出相應(yīng)的 SV 值列于下表中 LS， m3/s VS, m3/s 依表中數(shù)據(jù)在 VS— LS圖中作出 液沫夾帶線 (1) 液泛線（ 2） 由 )( wTddLpd hHHhhhH ?????? 和得 ? ? dowwpwT hhhhhH ?????? ， 近似取 1?E .0， mlw ? 32323323 5 2 3 6 0 6 0 sSwSow LLlLEh ??????????????????????????? ?? ?hhhh lCp ??? 2220039。 OA 線與（ 2）線的交點相應(yīng)相負(fù)荷為 max,SV ， OA 線與氣相負(fù)荷下限線（ 1）的交點相應(yīng)氣相負(fù)荷為 min,sV 。 已知 mN /?? ， mHT ? 并將 ????ba, 代入得： 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 25 3/236??????????????????????SSLV 整理得： 3/ SS LV ?? 在操作范圍內(nèi)任取幾個 SL 值，依上式算出相應(yīng)的 SV 值列于下表中 smLs /, 3 smVs /, 3 依表中數(shù)據(jù)在 VS— LS圖中作出液沫夾帶線 (2) 液相負(fù)荷下限線 取平堰、堰上液層高度 mhow ? 作為液相負(fù)荷下限條件，取 ?E 則 3/2m i n, )3600( w Sow lLEh ? 32m i n,5 2 3 6 0 1 0 0 0 0 ??????????? SL 整理上式得 smLs /0 0 0 4 3m in, ? 依此值在 VS— LS圖中作線即為液相負(fù)荷下限線（ 3） 液相負(fù)荷上限線 s/4 )( 3m a x ???? TfS HAL 依此值在 VS— LS圖中作線即為液相負(fù)荷上限線（ 4） 液泛線 令 )( WTd hHH ??? 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 26 由 owLLcpdLpd hhhhhhhhhhhhHW ????????? 。 提餾段液沫夾帶量 ve 的驗算 氣液氣液 kgkgkgkghH uve fT asv /107 9 3?????????? ????????????????? ???故在設(shè)計負(fù)荷下不會發(fā)生過量液沫夾帶。 因此，上下兩段塔板壓降如下 精餾段每層壓降 ： ????? lcp hhh Pa7 0 4 5 50 6 ?????? ghp Lpp ?? 提餾段每層壓降 ： 液柱m0 6 3 2 ????? lcp hhh Pa7 0 6 3 30 6 ?????? ghp Lpp ?? 上下兩段單板壓降均符合設(shè)計任務(wù)要求。 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 15 塔截面積 ： 222 m5 0 2 408041434 ... ???? DAT ? 實際空塔氣速 ： sm7 4 005 0 2 40 3 7 20 /... ??u 塔高的計算 精餾塔的有效高度 精餾段 m12420201 ..)()( ?????? THNZ 精精 提餾段 )110()1( ?????? THNZ 提提 在進(jìn)料板上方開一人孔，提餾段中開兩個人孔，其高度為 ，則有效高度為 ???????? 提精有效 ZZZ 全塔實際高度 取進(jìn)料板板間距為 ，人孔處的板間距為 ，塔底空間高度為 ，塔頂空間高度為 ，封頭高度為 ，裙座高度為 ，則全塔高為 m1213 026002708038042020116 1 21........)()(??????????????????????? HHHHHnHnHnnnH BDPPFFTPF 塔板主要工藝尺寸計算 根據(jù)塔徑和液體流量，選用單溢流弓形降液管、凹形受液盤，塔板采用單流和分塊式組裝。 操作壓力的計算 塔頂操作壓力 ： k P 0 0 1 ???DP 每層塔板壓降 ： ??P 進(jìn)料板壓力 ： PF=+ 6= 塔底操作壓力 ： k P a51 1 60 . 71051 0 9 .. ???wp 精餾段平均壓 強 ： ? ? k P a41 0 7251 0 931 0 51 ./.. ???mp 提餾段平均壓強： ? ? k P a1132510951162 ??? /..mp 表 41 苯、氯苯 Antoine 常數(shù)數(shù)據(jù)表 A B C 溫度范圍（ K） 苯 279377 353422 420521 氯苯 335405 405597 ①假設(shè)塔頂?shù)呐蔹c溫度 o?t ，則純組分的飽和蒸氣壓為 對苯 11 1. 5 3k P a2. 0 47 03 3606 83 oo???????AApp 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 8 對氯苯 22 . 11k P a1. 34 3110 oo???????BBpp 代入泡點方程和露點方程，得 DABABxxppyppppx??????? ?????? oooo ）（ 故假設(shè)正確，塔頂溫度為 o?Dt ②假設(shè)塔頂?shù)倪M(jìn)料板溫度 t=℃ ，則純組分的飽和蒸氣壓為 對苯 k P a 1 4 3 . 3 2156322152738919948 0341236068326oo???????AApp .... ..lg 對氯苯 k P a99291 . 4 7 6 9 2152739251555 831431104166oo.....lg???????BBpp 代入泡點方程和露點方程，得 FBAB xppppx ???????? 7 0 209929321 4 3 992951 0 9ooo... .. 假設(shè)正確，故進(jìn)料板溫度為 C819 o.?Ft ③假設(shè)塔底的泡點溫度 C713o?t ，則純組分的飽和蒸氣壓為 對苯 k P a oo??????AApp 對氯苯 k P oo?????BBpp 代入泡點方程，得 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 9 115. 28442. 51 o ??????? BA Bpp ppx 假設(shè)正確， 故塔頂溫度為 C137o?Wt 精餾段平均溫度 ： C5782819283 o1 ./)..( ???mt 提餾段平均溫度 ： C1 1 4 . 421 3 7891 o2 ??? /).(mt 全塔平均溫度 ： )( o???mt 塔頂： ?? Dxy ， ?x （查相平衡圖） ? ? k g /k m o , ??????mVDM ? ? k g /k m o , ??????mLDM 加料板： 9250.?Fy ， ? （查相平衡圖） ? ? k g / k m o l7080611 1 29 2 50111789 2 50 ....., ??????mVFM ? ? k g / k mo , ??????mLFM 塔底： ?y ?x （ 查相平衡圖 ） k m o lkgMk m o lkgM mLW mVW//)(, )(,???????? ???? 精餾段： ? ? k g / k m o l8279270805978 ..., ????mVM ? ? k g / k m o , ???LM 提鎦段： ? ? k g / k m o , ???VM ? ? k g / k m o , ???LM （ 1）氣相平均密度計算 合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系課程設(shè)計 10 由理想氣體狀態(tài)方程計算，得 精餾段 ： 31 111 mkg862152735873148 82794107 /.)..(. .. ??? ??? mVmmVm RT Mp? 提餾段 ： 32 222 mkg383152 7 341 1 43 1 48 46961 1 3 /.)..(. . ??? ??? mVmmVm RT Mp? （ 2）液相平均密度計算 ??iiLmw??1 塔頂 o?Dt 時， 333m/ 1 6 0 3 4/ 1 3/1m/ 0 3 1 1 2 7m/ 1 8 1 2???????????L D mBA???