【正文】 該設(shè)計的優(yōu)點： 1．操用、調(diào)節(jié)、檢修方便； ２．制造安裝較容易； ３．處理能力大，效率較高，壓強較低，從而降低了操作費用； ４．操作彈性較大。由圖查得 在負 Vs,max= ,min= m3/s 故操作彈性為 , ??M INS M A XSVV 8． 管徑的設(shè)計 ⑴ 塔頂蒸氣出口管的直徑 dV 操作壓力為常壓時，蒸氣導(dǎo)管中常用流速為 12~20 m/s， 蒸氣管的直徑為 muVd SV ????? ? 其中， dV塔頂蒸氣導(dǎo)管內(nèi)徑 m Vs塔頂蒸氣量 m3/s 名稱 接管公稱直徑 Dg 接管 外徑厚度 接管伸出長度 補強圈（內(nèi)徑、外徑） 規(guī)格 350mm 377 10mm 200mm 620/381mm ⑵ 回流管的直徑 dR ①當塔頂冷凝器械安裝在塔頂平臺時，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 UR可取 ~ m/s②當用泵輸送時，可取 ~ m/s(本設(shè)計應(yīng)用前者，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 UR 取 m/s) muLd SV ????? ? 名稱 接管公稱直徑 Dg 接管 外徑厚度 接管伸出長度 補強圈（內(nèi)徑、外徑） 規(guī)格 50mm 57 150mm ⑶ 進料管的直徑 dF 若采用高位槽送料入塔，料液速度可取 UF=~ m/s，如果用泵輸送時，料液速度可取 ~ m/s(本設(shè)計采用高位槽送料入塔，料液速度 UF= ) muVd FSV ????? ? 名稱 接管公稱直徑 Dg 接管 外徑厚度 接管伸出長度 補強圈（內(nèi)徑、外徑） 規(guī)格 150mm 159 5mm 200mm ⑷ 塔底出料管的直徑 dW 一般可取塔底出料管的料液流速 UW為 ~ m/s，循環(huán)式再沸器取 ~ m/s muLd WV ????? ? 名稱 接管公稱直徑 Dg 接管 外徑厚度 接管伸出長度 補強圈（內(nèi)徑、外徑） 規(guī)格 100 108 6 150 200/112 九、篩板塔設(shè) 計計算結(jié)果 序號 項目 精餾段 提餾段 1 平均溫度 tm ℃ 2 平均壓力 Pm kPa 3 氣相流量 Vs m3/s 4 液相流量 Ls m3/s 5 實際塔板數(shù) 14 6 有效段高度 Z m 7 精餾塔塔徑 m 8 板間距 m 9 溢流形式 單溢流 10 降液管形式 弓形 11 堰長 m 12 堰高 m 13 板上液 層高度 m 14 堰上液層高度 m 15 降液管底隙高度 m 16 安定區(qū)寬度 m 17 邊緣區(qū)寬度 m 18 開孔區(qū)面積 m2 19 篩孔直徑 m 20 篩孔數(shù)目 6530 21 孔中心距 m 22 開孔率 ％ 23 空塔氣速 m/s 24 篩孔氣速 m/s 25 穩(wěn)定系數(shù) 26 精餾段每層塔板壓降 kPa 27 負荷上限 液泛控制 28 負荷下限 漏液控制 29 液液沫夾帶 ev ( /kg氣 ) 30 氣相負荷上限 m3/s 31 氣相負荷下限 m3/s 32 操作彈性 十一、參考文獻 ⑴ 時鈞等 化學(xué)工程手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 1108~1109 ⑵ 王志魁 化工原理第三版 化學(xué)工業(yè)出版 社 359~380 ⑶ 吳俊生 邵惠鶴精餾設(shè)計、操作和控制 中國石化出版社 ⑷ 賈紹義 柴誠敬 化工原理課程設(shè)計 天津大學(xué)出版社 108 ⑸ 潘國昌 郭慶豐 化工設(shè)備設(shè)計 清華大學(xué)出版社 175 ⑹ 武漢大學(xué)主編 化學(xué)工程基礎(chǔ) 高等教育出版社 415425 十二 、 設(shè)計評述： 甲醇最早是用木材干餾得到的，因此又叫木醇，是一種易燃的液體，沸點 65℃，能溶于水，毒性很強，誤飲能使人眼睛失明，甚至致死。 ?????a b’=＋ ()= ? ? 218 . 239。 ???c ? ? 1 . 1 2 40 . 93 6 0 00 . 5 711102 . 8 4 32339。 3) 液沫夾帶 液沫夾帶量，采用公式 ??????????fTaLV hHu? 由 hf=== 所以： ???????????Ve kg液 /kg氣 可知液沫夾帶量在設(shè)計范圍之內(nèi)。 2) 邊緣區(qū)寬度確定 取 Ws=W’s= 65mm , Wc=35mm c．開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積 Aa 按下面式子計算，則有 Aa=2【 x（ r2－ x2） +∏ r2/180sin1（ x/r）】 其中 x=D/2－ (Wd＋ Ws) r= D/2－ Wc 并由 Wd/D=， 推出 Wd= 由上面推出 Aa= d 篩孔計算與排列 本實驗研究的物系基本上沒有腐蝕性，可選用δ = 3mm 碳鋼板，取篩孔直徑 do=5mm⑷ 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 t=3 do=15mm 篩孔的數(shù)目 n 為 2 ???n 開孔率為 % 7220 ???????????????? t? 氣體通過閥孔的氣速為 / ???? AVu S 七、篩板的流體力學(xué)驗算 ⑴ 精餾段 1) 塔板的壓降 a 干板的阻力 hc 計算 干板的阻力 hc 計算由公式 ?????????????????lvc cu ??20 并取 do/δ = 5/3= ,可查 史密斯關(guān)聯(lián)圖 得， co= 所以 mc 2 ??????????????液柱 b 氣體通過液層的阻力 hl的計算 氣體通過液層的阻力 hl由公式 hl=β hL m / ??? FT Sa AA Vu Fo=()1/2=(s m1/2) 可查⑸得，得β = 所以 hl=β hL=(+)= m 液柱 c 液體表面張力的阻力 hσ 計算 液體表面張力的阻力 hσ 由公式 36 8m 1036 .514gd4h30Ll ??? ???? ? ?? 氣體通過 每層塔板的液柱高度 hP，可按下面公式計算 hP=hc+hl+hσ =++= 液柱 氣體通過每層塔板的壓降為 △ Pp= hPρ lg ==＜ （設(shè)計允許值） 2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，由于塔徑和液流量均不大，所以可忽略液面落差的影響。 4）降液管底隙高度 ho mmulLh Wh 0 45360 0360 0 39。 2) 邊緣區(qū)寬度確定 取 Ws=W’s= 65mm , Wc=35mm c．開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積 Aa 按下面式子計算，則有 Aa=2【 x（ r2－ x2） +∏ r2/180sin1（ x/r）】 其中 x=D/2－ (Wd＋ Ws) r= D/2－ Wc 并由 Wd/D=， 推出 Wd= 由上面推出 Aa= d 篩孔計算與排列 本實驗研究的物系基本上沒有腐蝕性，可選用δ = 3mm 碳鋼板，取篩孔直徑 do=5mm⑷ 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 t 為 t=3 do=15mm 篩孔的數(shù)目 n 為 2 ???n 開孔率為 % 7220 ???????????????? t? 氣體通過閥孔的氣速為 m / ???? AVu S ⑵ 提餾段 (計算公式和原理同精餾段 ) a．溢流裝置計算 因塔徑 D=，所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 4）降液管底隙高度 ho mmulLh Wh 00 0036 00 39。 ?? ??? LmLmS MLL ? m ax LVVuC?????式中，負荷因子 20 )( ?CC ?由史密斯關(guān)聯(lián)圖⑶查得 C20再求 圖的橫坐標為 1390 9. 3490 9. 36 ????????? ??????????? vlhLV VLF ?? 取板間距， HT=， 板上清液層高度 取 hL=， 則 HThL= m 由史密斯關(guān)聯(lián)圖，得知 C20= 氣體負荷因子 82054 . 2200. 20. 220 ???????????????? LCC ? ?? CU M A X 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 U==? =按標準塔徑圓整后為 D= muVD ????? ?? 塔截面積為 1 .7 67 m 24 2 ?? DAT ? 實際空塔氣速為 4m / s 3 ??? TSAVU 實際 U 實際 / Umax=(安全系數(shù)在充許的范圍內(nèi)，符全設(shè)計要求 ) ⑶ 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 Z 精 =（ N 精 1） HT=（ 61） =2 m 提餾段有效高度為 Z 提 =（ N 提 1） HT=（ 81） = m 在進料板上方開一個人孔，其高度為 m 故精餾塔有效高度為 Z=Z 精 +Z 提 +=2++= 六、塔板主要工藝尺寸的計算 ⑴ 精餾段 a．溢流裝置