【正文】 精餾塔重量計算查手冊得封頭數(shù)據(jù)如下：DN=1000mm ,曲面高 h1=250mm 內(nèi)表面積 S=,容積 V=,質(zhì)量 m=177kg塔體選用 16MnR 材料，密度為 噸/m 3筒體的體積計算：塔板的體積：A T=,塔板數(shù)為 34，板厚取 6mm, 故塔板體積為：V1=AT*34*=塔壁的體積：依前面可知，塔壁的表面積 S= 壁厚為 25mm 故塔壁的體積 V2=S*壁厚=*= 3塔體的重量為：（+）*= 噸整個精餾塔的重量為：*2+= 噸23七．設(shè)計結(jié)果一覽表計算結(jié)果精餾段序號 項目 符號 單位R1(最好) R2 R31 平均溫度 tm ℃ 2 平均壓力 Pm kpa 3 氣相 Vs m3/s 4平均流量 液相Ls m3/s 5 實際塔板數(shù) Np 塊 34 26 256 塔的有效高度 Z m 7 塔徑 D m 8 板間距 H m 9 塔板溢流形式 單流型 單流型 單流型10 空塔氣速 u m/s 11 溢流管形式 弓形 弓形 弓形12 溢流堰長度 Lw m 13 溢流堰高度 hw m 14 板上液層高度 hL m 15溢流裝置堰上液層高度 how m 2416 安定區(qū)寬度 Ws m 17 開孔區(qū)到塔壁距離 Wc m 18 鼓泡面積 Aa m2 19 閥孔直徑 d m 20 浮閥數(shù)個 n 個 76 118 11821 閥孔氣速 u0 m/s 22 閥孔動能因數(shù) F0 23 開孔率% 24 孔心距 t m 25 排間距 t′ m 26 塔板壓降 ΔP kpa 27 液體在降液管內(nèi)的停留時 間 ?s 28 底隙高度 ho m 30 泛點率，% 31 液相負(fù)荷上限 Ls max m3/s 32 液相負(fù)荷下限 Ls min m3/s 33 氣相負(fù)荷下限 Vs min m3/s 34 操作彈性 八、個人總結(jié)及對本設(shè)計的評述 通過查資料與多次的修改，這次化工原理課程設(shè)計，雖然只是對精餾段進(jìn)行設(shè)計計算，但是也可以說是成功的。 求平均溫度 mt?出料液溫度: t : 35℃ → ℃過熱蒸汽溫度：T: 320 ℃ → ℃ 錯流傳熱 Ctm ?????)()3( 求比熱和傳熱的熱量 查手冊得 ℃的苯與甲苯的比熱并計算的混合物的比熱為： CP=*+*=℃ , 氣相 HA=,HB=523kj/kg 傳熱的熱量 Q1=mqCP* =**()/5=*104 Jt?由 XF=,查 yF= 氣相 Q2=m*4/5*(*+*523)=562KJ故 Q=Q1+Q2=596KJ 塔底產(chǎn)品預(yù)熱給的熱量出料液溫度: t : ℃ → 45℃ KgJIKgJILWLW /,/ ????W=，那么塔底產(chǎn)品每秒放出熱量為： JIQL ).()(* ??????那么每秒還要過熱蒸汽給原料供熱為 Q：= 傳熱面積和過熱蒸汽的用量計算20 同樣取 K=1000w/m2.℃ 故 2???? 熱蒸汽每秒的用量 Q1=Q/()= 故一年用量為:*3600*7200= 萬噸/年 預(yù)熱器選用選用一臺固定管板式換熱器 JB/T471592，DN=219mm , 換熱面積 A= ,管束 N=1,管數(shù) n=33 ，且準(zhǔn)備一臺備用。 再沸器的選用選一臺立式熱虹吸式再沸器，DN=400mm,熱換面積為 11m2,質(zhì)量 m=備一臺備用。同理可得其他回流比 R2和 R3分別為：選用 U 型管式換熱器，JB/T471792，DN=400mm,排管數(shù) n=56,熱換面積A=,換熱管長 L=3m,選用倆臺并聯(lián)使用，再準(zhǔn)備倆臺備用。()10owwLhEl從而計算出下限值，取 E=則， smlWS /.)(30)( 32/2/min ?????依此作出液相負(fù)荷下限線(5)，該線為氣相流出無關(guān)的豎直線。同理算出其他回流比 R2和 R3的霧沫夾帶線分別如下：Vs=+ 和 Vs=+ 液泛線依前可知 hp=hc+hI+hσ Hd=hp+hL+hd Hd＜φ(H T+hw)得：φ(H T+hw)= 由此式確定液泛線，忽略 hσ 項。 39。/mm最后確定N最后u0/m/sF0 開孔率/%R1 87 65 76 R2 5 115 82 65 118 R3 5 128 73 65 118 塔板流體力學(xué)驗算 氣相通過浮閥塔板的壓強降： pCIHh???14: 因為 uouocsmuVc /./73/ ???? 液 柱mguhLC 04.)*502(75*)*(*420 ?:由液相為碳?xì)浠衔?，可取充氣系?shù)ξ 0= hI=ξ 0hL =*= 液柱 ：此阻力很小，可以忽略不計。故取 t’=65mm= ，按 t=75mm， t’=65mm，以等腰三角形叉排方式作圖，或者查標(biāo)準(zhǔn)可得閥數(shù) 76個.按 N=76 重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)。 降液管底隙高度 ho 可取降液管底隙處液體流速取 uo39。 V180。=, V180。同理得出 R2== 時，精餾段操作方程為：y=+, 提餾段操作方程為：y=NT=14,進(jìn)料板為第 9 層R3== 時,精餾段操作方程為：y=+, 提餾段操作方程為：y=NT=13,進(jìn)料板為第 8 層 求平均塔效率 ET塔頂與塔底的平均溫度：t m=(*)=℃分別算出 t=℃下得相對揮發(fā)度 和 μ L如下：?=POA/POB =,有 t x y 圖查得該溫度下 XA=?μ m=xAμ 苯 +（1x A）μ 甲苯 =*+*= .mpas故 *μ m=查塔效率關(guān)聯(lián)曲線得 ET=9 求實際塔板數(shù)精餾段實際塔板數(shù) N 精 =9/==17 。 本次設(shè)計的要求是先算出最小回流比，然后隨意選三個系數(shù)得到三個回流比，最后比較那個最好，而不是找出最佳的回流比。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時間然后進(jìn)入苯的儲罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個過程就叫做回流。 四：有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動時，兩相均能維持正常的流動，而且不會使效率發(fā)生較大的變化。6 設(shè)計方案 塔設(shè)備的工業(yè)要求總的要求是在符合生產(chǎn)工藝條件下，盡可能多的使用新技術(shù)，節(jié)約能源和成本，少量的污染。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動，自行調(diào)節(jié)。板式塔大致可分為兩類：有降液管的塔板和無降液管的塔板。同時，通過課程設(shè)計，還可以使我們樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。 天津大學(xué)出版社 20228) 賈紹文 《化工原理課程設(shè)計》 【M】天津。 裝置加熱介質(zhì)為過熱水蒸汽(溫度及壓力由常識自行指定), 裝置冷卻介質(zhì)為 25℃的清水或 35℃的循環(huán)清水。成績 化工原理課程設(shè)計設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 萬噸/ 年苯—甲苯連續(xù)精餾裝置工藝設(shè)計姓 名 陳 端 班 級 化工 072 班 學(xué) 號 07014020206 完成日期 20221030 指導(dǎo)教師 梁伯行 2化工原理課程設(shè)計任務(wù)書(化工 071,2,3,4 適用)一、 設(shè)計說明書題目: (萬噸/年) 苯 甲苯連續(xù)精餾裝置工藝設(shè)計說明書二、 設(shè)計任務(wù)及條件(1).處理量: (3000＋本班學(xué)號 300) Kg/h (每年生產(chǎn)時間按 7200 小時計)。三、 設(shè)計說明書目錄(主要內(nèi)容) 要求1) 前言（說明設(shè)計題目設(shè)計進(jìn)程及自認(rèn)達(dá)到的目的） ，2) 裝置工藝流程(附圖) 及工藝流程說明3) 裝置物料衡算4) 精餾塔工藝操作參數(shù)確定5) 適宜回流比下理論塔板數(shù)及實際塔板數(shù)計算6) 精餾塔主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定7) 精餾塔最大負(fù)荷截面處 T1 型浮閥塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定8) 裝置熱衡算初算確定全凝器、再沸器型號及其他換熱器型號9) 裝置配管及機泵選型10) 適宜回流比經(jīng)濟評價驗算(不少于 3 個回流比比較)11) 精餾塔主要工藝和主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)設(shè)計結(jié)果匯總及評價12) 附圖 : 裝置工藝流程圖、裝置布置圖、精餾塔結(jié)構(gòu)簡圖 (手繪圖)。 天津大學(xué)出版社 20223目錄一、 前言 .........................................................................................................................................5 處理量確定............................................................................................................................5 設(shè)計題目與進(jìn)程....................................................................................................................5 概述........................................................................................................................................5 設(shè)計方案..............................................................................................................................5 塔設(shè)備的工業(yè)要求......................................................................................................5 工藝流程如下..............................................................................................................6 流程的說明 ................................................................................................................6三、精餾塔設(shè)計...............................................................................................................................6 工藝條件的確定.....................................................................................................................6 苯與甲苯的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)......................................................................................................6 溫度的條件......................................................................................................................7 操作壓力選定..................................................................................................................7 精餾塔物料恒算.....................................................................................................................7 摩爾分?jǐn)?shù)..........................................................................................................................7 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾量......................................................................7 質(zhì)量物料恒算與負(fù)荷計算及其結(jié)果表...............................................