【正文】 0c01unFfBc??2)/(39。公稱直徑 DN/mm 400 公稱面積/m 2 20公稱壓力 PN/（MPa） 換熱管尺寸/mm 25??管子排列方法 正三角形 管長/m 3管子外徑/mm 25 管數(shù) n/根 86管程數(shù) N 4 殼程數(shù) 1管程通道面積/m 2 按上列數(shù)據(jù)核算管程、殼程的流速及 Re:（一）管程李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計42流通截面積： 222i ???π管內(nèi)水的流速 ./ ?????μ ρiid（二）殼程 單程按正三角形排列取管心距 .?odt橫過管束中心線的管數(shù) 取 =.?nc 流通截面積： 2oc196.)d(DBAO?殼內(nèi)甲醇水流速 ?Guρ當(dāng)量直徑 do18./t2/34d02e ????π ）π（ ?μ ρu 計算流體阻力管程流體阻力 Spti NFp)(21ΔΔΔ ???—結(jié)垢校正系數(shù)，無因次。239。 915../. SL???m5+?)(. hh 3/239。39。 漏液線下限氣速 SLLOomhC??).(???OSAVin,oWhL??得3/2)(精餾段：=minsV， SLwwlLEhAC ?/. 3/2S0 ）（ σ??????????????1..482]05)60308425.(356.[05984. 3/2?????????? S李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計36得 =min,VS ?SL提餾段：=minsV， SLwwlLEhAC ‘’σ‘）（ ?/. 3/2S??????????????]061.).(.[. 3/2?????????? S得 =min,VS . 3/2?SL 液沫夾帶線以 kg 液/kg 汽為限求 關(guān)系：?VSVL由 ))(57(fTghHu??精餾段： smVAVu SSfTSg /..7??? 3/23/23/2 )( SSWSOW LlLE ??）（m5?+???)(..OLf h3/)(()07(e .23/ ???SfTgV LVHu?3/?李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計37提餾段： smVAVu SSfTSg /. 39。提餾段：下限氣速 SLLOomhC??).(??? sm/)6..0.(8. ???K= ?omOu)2,(?即按漏液氣速考慮的負荷下限為設(shè)計負荷值的 66%。? 液沫夾帶精餾段：?????? ))(())(057.(efTgVhHu?，符合要求。?SC 開孔區(qū)面積 計算 篩孔計算及其排列aA精餾段：取 3/,4?OOdtmd則 t=12mm李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計28對單溢流型塔板，開孔區(qū)面積 可用下式計算，即aA)sin180(2A2rxxra?????查表 1033 弓形寬度與面積 取 , 。精餾段：取 =12mmOh提餾段：取 =，得 =26mm39。39。 ?????停留時間： 5s14..3/)(/39。 ???? ，hLf 2325.39。39。 汽汽 kgkguefTgV /.10/0.)().39。 ??取 為 。‘? ??3/2)39。?故 .39。李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計23 堰長 lw精餾段： 堰長 ?提餾段： 堰長 ? 出口堰高 hw精餾段：求 OWh ).0(2536)(.???SlL由圖 1248 查得 E= 3/2)(? ??3/2)應(yīng)大于 6mm，不宜大于 70mm。精餾段有效高度 .)18()(1 ???????精提餾段有效高度 49522提從塔頂開始每隔 7 塊板開一個人孔，其直徑為 米,開人孔的兩塊板間距取 米所以應(yīng)多加高()[18/7]+（） （12/7）=Z= + +=++= 提(1)塔頂空間 HD取 HD= = 加一人孔 米,共為 (2)塔底空間塔底儲液高度依停留 4min 而定李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計22????TSLAH?取塔底液面至最下層塔板之間的距離為 1m，中間開一直徑為 米的人孔 1+=(3)整體塔高 .?????DWHZ精餾塔：已知條件：T=℃ P= = = SVsm/3SLsm/3 = =?kg?kg ???提餾段：已知條件：T=℃ P= = = S‘Vsm/3S’Lsm/3 = =?kg?kg ??? 溢流裝置單溢流又稱直徑流。fThH 汽汽 kgkguefgV /.10/)()39。39。 %2/39。 (ax)39。39。 ????停留時間： 5s6../)(/H????SfLA?自以上兩項核算初步認為塔徑取 是合適的。 ???圓整取塔徑為 實際空塔氣速即)/(2uS?sm/.??初步核算：霧沫夾帶： 取 DW6.. ,7850)2(A2T??查圖可知 ./f ?Tf. %72/?fA液層上部的氣體速度 smVufTSg /?? ，hLf 39。Lh?2/12/1 ).48)(792./6()(/LSSV?）（ 4.39。39。36039。l /.8439。塔頂壓力 .??單板壓降 a70?進料板壓力 .?塔底壓力 ???精餾段平均壓力 KPPm./)..(提餾段平均壓力 497 操作溫度的計算泡點進料： ?F通過“txy”圖查得：進料板溫度 ℃.84t塔頂溫度： ℃76?D塔底溫度： ℃.9Wt精餾段平均溫度 ℃).584(??m提餾段平均溫度 ℃.39。6) 進料板相當(dāng)于跨過交點 d 的梯級。DXFW3) 借助于 q 線，作出精餾段和提餾段的操作線。每利用一次相平衡關(guān)系就算做一塊理論塔板，利用相平衡關(guān)系的總次數(shù)就是所需的總理論板數(shù)。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強度。回流比對操作費用和設(shè)備費用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。⑴滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。該方法不僅可節(jié)省大量的加熱蒸汽，而且還節(jié)省了大量的冷卻介質(zhì)。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟核算確定最佳 值，常R用的適宜 R 值范圍為： ＝（～2） 。選定操作 時應(yīng)考慮，隨 選minRR值的增大，塔板數(shù)減少，設(shè)備投資減少，但因塔內(nèi)氣、液流量 L，V，L’ ，V’增加，勢必使蒸餾釜加熱量及冷凝器冷卻量增大，耗能增大，即操作費用增大。 加熱方式精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi)有足夠的熱量供應(yīng)；由于甲醇水體系中，甲醇是輕組分由塔頂冷凝器冷凝得到，水為重組分由塔底排出。于是，冷液進塔雖可減少理論塔板數(shù)，使塔高降低，但蒸餾釜及提餾段塔徑增大，亦有不利之處。D?WRmin 精餾塔的設(shè)計步驟a) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，確定設(shè)計方案；b) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)和工藝要求，選擇塔板類型；c) 確定塔徑、塔高等工藝尺寸d) 進行塔板的設(shè)計，包括溢流裝置的設(shè)計塔板的布置升氣道（泡罩篩孔或浮閥等）的設(shè)計及排列；e) 進行流體力學(xué)驗算；f) 繪制塔板的負荷性能圖；g) 根據(jù)負荷性能圖，對設(shè)計進行分析，若設(shè)計不夠理想，可對某些參數(shù)進行調(diào)整，重復(fù)上述設(shè)計過程，一直到滿意為止。但應(yīng)指出，在工業(yè)應(yīng)用中，目前還多采用 F1 型浮閥，其原因是 F1 型浮閥已有系列化標(biāo)準(zhǔn)，各種設(shè)計數(shù)據(jù)完善，便于設(shè)計和對比。其缺點是處理易結(jié)焦、高黏度的物料時，閥片易于塔板粘結(jié)；在操作過程中有時會發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。其結(jié)構(gòu)特點是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可以上下浮動的閥片。應(yīng)予指出，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降，故過去工業(yè)上應(yīng)用較為謹(jǐn)慎。根據(jù)孔徑的大小分為小孔徑篩板（孔徑為 3 到 8mm）和大孔徑篩板（孔徑為 10 到 25mm）兩類。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高；板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低。泡罩安裝在升氣管的頂部，分圓形和條形兩種，國內(nèi)應(yīng)用較多的是圓形泡罩。板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。由于對于一定的 x 值，其兩組分的蒸汽壓均比理想溶液計算的值偏高，必然泡點比理想溶液的低，在 txy 圖中其泡點線除兩端點外均下移，使泡點線與露點線之間的間距增大，亦即使 a 增大。 ⑹ 塔內(nèi)的滯留量要小。 ⑶ 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消耗，從而降低操作費用。，繪制工藝流程圖。5. 主要設(shè)備裝配圖：圖面應(yīng)包括設(shè)備的工藝尺寸主要零部件的結(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)特性表和接管表等，用 1 號圖紙按工程制圖要求繪制。4. 提高學(xué)生工程繪圖的能力。 全塔效率 ET = 52%分離要求： X D= （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） ；X W= （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） ；回流比R/Rmin = 。李健 化工 070325 甲醇水二元篩板精餾塔設(shè)計1 南京工業(yè)大學(xué)《化工原理》課程設(shè)計設(shè)計題目 常壓甲醇—水篩板精餾塔設(shè)計 學(xué)生姓名 化工 1005 班級、學(xué)號 化工 10011005 指導(dǎo)教師姓名 居沈貴 黃莉 課程設(shè)計時間 2022 年 12 月 24 日2022 年 1 月 4 日 課程設(shè)計成績百分制 權(quán)重設(shè)計說明書、計算書及設(shè)計圖紙質(zhì)量，70%獨立工作能力、綜合能力、設(shè)計過程表現(xiàn)、設(shè)計答辯及回答問題情況，30%設(shè)計最終成績（五級分制）指導(dǎo)教師簽字 李健 化工 070325 甲醇水二元篩板精餾塔設(shè)計2化學(xué)化工學(xué)院課程名稱 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目 常壓甲醇—水篩板精餾塔的設(shè)計 學(xué)生姓名 化工 1005 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級學(xué)號 10011005 設(shè)計日期 2022 年 12 月 24 日至 2022 年 1 月 4 日設(shè)計條件及任務(wù)：設(shè)計體系：甲醇—水體系設(shè)計條件: 進料量 F= 240 kmol/h進料濃度 ZF= （摩爾分?jǐn)?shù)，下同）進料狀態(tài)：q＝ 1 操作條件：塔頂壓強為 4 kPa(表壓)，單板壓降不大于 。指導(dǎo)教師 2022 年 12 月 24 日 李健 化工 070325 甲醇 水二元篩板精餾塔設(shè)計3緒論 ...................................................................................................................1一. 化工原理課程設(shè)計的目的與要求 ...............................................................................................1二. 化工原理課程設(shè)計的基本內(nèi)容 ...................................................................................................1三．化工原理課程設(shè)計的基本程序 ........................................................................................................1第一節(jié) 概述 ...................................................................................................2 精餾操作對設(shè)備的要求 ......................................................................................................................2 體系介紹 ........................................................................................