【正文】 當(dāng)然在整個(gè)過程中，也離不開老師的悉心指導(dǎo)和其他同學(xué)的熱心 幫助，在我們的實(shí)踐過程當(dāng)中，我們能夠參與一起討論，通過查閱資料，咨詢老師等來解決設(shè)計(jì)中遇到的問題，雖然在這個(gè)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，我們有發(fā)生過計(jì)算上的失誤而重頭開始計(jì)算，設(shè)備選型錯(cuò)誤等問題，但這不但沒有讓我們知難而退，反而讓我們更加深刻地認(rèn)識(shí)到科學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)該持有的嚴(yán)謹(jǐn)嚴(yán)務(wù)的態(tài)度的重要性，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)和工作也會(huì)有很大的幫助。 C 取 ? ?28 0 0 / CK kJ m h? ? ? ? cmQ KA t??， 63 231 .6 7 4 1 0 1 0 5 2 .3 1 3 m 8 0 0 1 0 4 0C mQA Kt ? ??? ? ? ??? ? ? 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 35 第四章設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 序號(hào) 項(xiàng)目 精餾段 提餾段 1 平均溫度，℃ 2 平均壓力， kpa 3 氣相流量 ,3/ms 4 液相流量 ,3/ms 5 實(shí)際塔板數(shù) 12 24 6 塔徑 ,m 7 板間距， m 8 溢流形式 單溢流 單溢流 9 降液管形式 弓形 弓形 10 堰長 ,m 11 堰高， m 12 板上液層高度， m 13 堰上液層高度 ,m 14 降液管底隙高度， m 15 安定區(qū)寬度， m 16 邊緣區(qū)寬度， m 17 開孔區(qū)面積， m2 18 篩孔直徑， m 19 篩孔數(shù)目 2731 2731 20 孔中心距， m 21 開孔率，℅ 22 空塔氣速， m/s 23 篩孔氣速， m/s 24 穩(wěn)定系數(shù) 25 每層塔板壓降， pa 499 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 36 序號(hào) 項(xiàng)目 精餾段 提餾段 26 負(fù)荷上限 液泛控制 液泛控制 27 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 28 液沫夾帶 29 氣相負(fù)荷上限 30 氣相負(fù)荷下限 31 操作彈性 32 冷凝器傳熱面積 m2, 33 預(yù)熱器傳熱面積 , m2 34 再沸器傳熱面積， m2 35 塔 頂蒸汽粗口管， mm 86 36 進(jìn)料管直徑， mm 34 37 回流管直徑， mm 20 38 塔頂出料管徑， mm 21 39 塔釜出料管直徑， mm 31 40 筒體壁厚， mm 8 41 塔頂空間， m 42 人孔數(shù) ,個(gè) 3 43 裙座高度， m 3 44 塔總體高度， m 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 37 設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì) 化工原理課程設(shè)計(jì)是《化工原理》課程設(shè)計(jì)中的一個(gè)總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門課程及有關(guān)選修課程的基本知識(shí)去完成一個(gè)單元操作設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練。 C 加熱蒸汽冷凝為液體的溫度 2 150t ? 176。 C 的飽和水蒸氣加熱。 吊住設(shè)計(jì) 對(duì)于較高的室內(nèi)無框架的整體塔，在塔頂設(shè)計(jì)吊柱，對(duì)于補(bǔ)充和更換填料、安裝和拆卸內(nèi)件，及經(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。d p L d p c L L w wH h h h h h h h h h h h h? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 聯(lián)立得 ? ? ? ? 011T w w c dH h h h h h ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 忽略 h? ，將 0wh 與 sL ， dh 與 sV 的關(guān)系式代入上式，并整理得 2 2 2 / 3s s sa V b c L d L? ? ?、 、 、 、 式中 ? ?? ?? ?? ?200202 / 331 /3600 10 1vlTwwwaACb H hc l hdEl??? ? ?????? ????? ? ? ????? ? ? ????、 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得 ? ?? ?? ?? ?222 / 33 51 1 24 01 32 72 0 5 1 45 48 5318 6 443600 4 10 1 1 5 5 6abcd ???? ? ???????? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ?????、 故 2 2 2 / 30 .1 2 4 0 .1 4 8 1 8 1 .4 1 .4 5s s sV L L? ? ? 表 27 提餾段液泛線上的氣液體積流量表 3,/sL m s 3,/sV m s 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5，見圖 27 根據(jù)以上各線方程，可作出提餾段篩板塔的負(fù)荷性能圖 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 28 010 LS,m3/sVS, m3/s 圖 27 提留段篩板負(fù)荷性能圖 5 2 3 4 B 1 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 29 第 三 章 塔附屬設(shè)備選型及計(jì)算 接管 頂蒸汽出口管徑 vD 蒸汽出口管中的允許氣速 vV 應(yīng)不產(chǎn)生過大的壓降，其值可參照表 蒸汽出口管中允許氣速參照表 表 31 蒸 氣出口管中允許氣速參照表 操作壓力（絕壓） 常壓 14006000pa 6000pa 蒸汽速度 /m/s 1220 3050 5070 因 DP =，故取出口氣速 u=60m/s 故 2 1 360 0 360 0 4 4 1 60VDvVMvVMqqD mmu???? ? ???? ? ?? 查表取 100 4mm? ? 回流液管徑 Dr 冷凝器安裝在塔頂時(shí)，冷凝液靠重力回流，一般流速為 ,速度太大，則冷凝器的高度相應(yīng)增加 。 50wh mm? 2塔板布置 (1)塔板的分塊 因 D? 800mm，故塔板采用分塊式，查表 53得，塔板分為 3塊 (2)邊緣區(qū)寬度確定 取 39。見圖 24 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 20 0 LS,m3/sVS, m3/s 圖 24 塔板負(fù)荷性能圖 提餾段塔板主要工藝尺寸的計(jì)算。 ( 1 ) 39。 ( 1)Twb H h? ? ?? ? ? ? 39。 39。見圖 24 (4)液相負(fù)荷上限線 以 4S?? 作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 由式 3600 (3 ~ 5 )fThAHL? ??得 4fTsAHL? ?? 故 3, m a x 0 . 0 5 6 7 0 . 4 0 0 . 0 0 5 6 74fTssAHL m sL ?? ? ? 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。00 , m in7 .4 6 1 .2 5 1 .55 .9 8 5k ??? ? ? ? (5)液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降壓管內(nèi)液層高 dH ()d T wH H h??? ? 苯 甲苯物系屬一 般物系，取 ?? ，則 ( ) 0 . 5 ( 0 . 4 0 0 . 0 5 2 ) 0 . 2 2 6Twd p L dH h mH h h h? ? ? ? ?? ? ? 板上不設(shè)進(jìn)口堰， dh 計(jì)算，即 39。039。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 3 第二章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 精餾塔物料衡算 料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù) 原料：苯 —— 甲苯混合物 XF=（摩爾分?jǐn)?shù)） 產(chǎn)品： XD=（摩爾分?jǐn)?shù)） XW=（摩爾分?jǐn)?shù)） 原料溫度： 50℃ 處理量： 4萬噸／每年 生產(chǎn)時(shí)間： 300 天／每年 冷卻水進(jìn)口溫度： 25℃ 加熱劑： 飽和水蒸氣 平均摩爾質(zhì)量： 苯的摩爾質(zhì)量： MA=甲苯的摩爾質(zhì)量： MB=（其中 A、 B分別代表苯和甲苯） 原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量： ML,F= +() =ML,D= +0() =ML,W= +() = 總物料衡算 F = D + W （ 31） 易揮發(fā)組分（苯）物料衡算 F XF = D XD + W XW （ 32） 式中 F、 D、 W—— 分別為原料液、餾出液和釜?dú)堃毫髁浚?kmol/h； XF、 XD、 XW—— 分別為原料液、餾出液和釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的摩爾分率。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送人精餾塔內(nèi)。 精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù) 在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離苯 甲苯混合液。經(jīng)濟(jì)合理，冷卻水進(jìn)出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。 化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會(huì)各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。近年來與浮閥塔一起成為化工生產(chǎn)中主要的傳質(zhì)設(shè)備。 [1] 在本設(shè)計(jì)中我們使用篩板塔，篩板塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單 ， 造 價(jià)低。實(shí)現(xiàn)原料混合物中各組成分離該過程是同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過程。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 1 第一章 概述 化工生產(chǎn)中所處理的原料，中間產(chǎn)物，粗產(chǎn)品幾乎都是由若干組分組成的混合物，而且其中大部分都是均相物質(zhì)。氣液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)不至于發(fā)生大量的霧沫夾帶，攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 目前，從國內(nèi)外實(shí)際情況來看，主要的塔板類型為浮閥塔，篩板塔及泡罩塔，前兩種應(yīng)用尤為廣泛。 關(guān)鍵詞 ：篩板塔；苯；甲苯 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 III Abstract In the chemical production processes the material, the intermediary product, the primary product, nearly is the mixture which is posed of certain ponents, moreover majority is the homogeneous phase material, in the production to satisfy the storage, the transportation, the processing and the use need, often needs these mixture separation for pure or nearly the pure state material. Separation of distillation is the most monly used liquid mixture of a unit operation, using liquid mixture of all the different points of the volatile, volatile ponents from liquid to gas transfer, difficult volatile ponents from gas to liquid transfer. Mixture of raw materials to achieve the various ponents of the separation process is at the same time heat and mass transfer process. The design task is to separate the benzene toluene mixture using the distillation tower. For the separation of binary mixtures, we can use a continuous distillation process. In the design, we feed the raw material in the bubble point ,using preheater where the liquid can be heated up to the bubble point