【正文】 min m3/s 操作彈性 K 53 參考文獻(xiàn) [1] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊(cè)）第三版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [2] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊(cè)）第三版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [3] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [4] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [5] 陳敏恒 ,從得滋 ,方圖南等 .化工原理（下冊(cè)）第三版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [6] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [7] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [8] 劉光啟 ,馬連湘 ,劉杰 .化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. [9] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編 .化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021,6. [10] 王國勝 .化工原理課程設(shè)計(jì) (第二版 ).大連理工大學(xué)出版社 .2021,8. 54 [11] 賈紹義 ,柴誠敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) .天津 :天津大學(xué)出版社 .2021. [12] 賈紹義 ,柴誠敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) .天津 :天津大學(xué)出版社 .2021. [13] 王國勝 .化工原理課程設(shè)計(jì) (第二版 ).大連理工大學(xué)出版社 .2021,8. [14] 王國勝 .化工原理課程設(shè)計(jì) (第二版 ).大連理工大學(xué)出版社 .2021,8. [15] 刁玉瑋 ,王立業(yè) ,喻建良 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) .大連理工大學(xué)出版社 .2021,12. 。 附件 1 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算數(shù)據(jù) 精餾段 提餾段 各段平均壓強(qiáng) Pm kpa 各段平均溫度 mt ℃ 氣相流量 VS sm3 液相流量 LS sm3 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 11 15 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 6 塔徑 D m 2 2 塔截面積 AT 2m 空塔氣速 u m/s 52 堰長 wl m 堰高 wh m 堰上液層高度 owh m 弓形降液管截面積 Af 2m 弓形降液管寬度 Wd m 降液管底隙高度 ho m 板上清液層高度 Lh m 孔徑 do mm 4 4 孔間距 t mm 12 12 孔數(shù) n 個(gè) 1164 1164 開孔率 Φ % % 開孔區(qū)面積 Aa m2 篩孔氣速 ou m/s 塔板壓降 pP? kpa 干板阻力 ch m 液柱 氣體通過液層阻力 hl m 液柱 液體表面張力 hσ mmN 液體在降液管中停留時(shí)間 θ s 4 4 液沫夾帶 Ve kg液 /kg 氣 液相負(fù)荷上限 Ls， max m3/s 液相負(fù)荷下限 Ls， min m3/s 104 104 氣相最大負(fù)荷 VS通過這次學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐，加深了我對(duì)化工生產(chǎn)過程的理解和認(rèn)識(shí)，而且也鞏固了所學(xué)的的化工原理知識(shí) ,更極大拓寬了我的知識(shí)面，讓我認(rèn)識(shí)了實(shí)際化工生產(chǎn)過程和理論的聯(lián)系和差別，這對(duì)將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)將起到重要的作用。通過對(duì)這次化工原理的課程設(shè)計(jì)使我增長了許多 實(shí)際的知識(shí)，也在大腦中確立了一個(gè)關(guān)于化工生產(chǎn)的一個(gè)輪廓。 八 設(shè)計(jì)總結(jié) 51 課程設(shè)計(jì)對(duì)于我們是一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)，綜合檢驗(yàn)了學(xué)過的知識(shí)，培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 在設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)時(shí)間較短，只計(jì)算了全凝器、再沸器、部分接管。 七 結(jié)果評(píng)價(jià) 精餾設(shè)計(jì)方案從整體上看，設(shè)計(jì)趨于準(zhǔn)確，一般情況下操作安全，操作彈性也比較大，可以完成生產(chǎn)任務(wù)的要求，保證一定的塔效率，輔助設(shè)備充分滿足要求。 本設(shè)計(jì)取塔底貯液停留時(shí)間為 4s；則貯液高度△ Z 為 ： mD t 44LZ22S ????????? 則 mZH D B ???? 裙座 取 mHQ ? 。 47 塔底空間 塔底空間 指塔內(nèi)最下層踏板與塔底的間距，其值由如下因素確定： （ 1） 塔底液面到最下層塔板間要有 1～ 2m 的間距，本設(shè)計(jì)為。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm15 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm180 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 法蘭選取公稱壓力為 ，公稱直徑為 mm40 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 法蘭選取公 稱壓力為 ，公稱直徑為 mm80 的帶頸平焊鋼制管法蘭。 ??K 塔的輔助設(shè)備及附件 的計(jì)算與選型 接管管徑計(jì)算與選型 （ 1）進(jìn)料管計(jì)算 為了維檢修方便進(jìn)料管應(yīng)采用帶外套管的可拆結(jié)構(gòu)。V39。 3m a xs, ? s/m 1 0 3 39。由圖可看出，該篩板的操作上限為液沫夾帶控制，下限為漏液控制。 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，如圖 22 所示。 2 ???c ? ? 39。 2 ??????????a ? ? 39。 hlc W? ? ? 323 39。 ? ?WT hHb 139。39。39。 （ 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 4??STfLHA? 得 smL S / 33m a x, ????? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。 （ 3）液相負(fù)荷下限線 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度 mhOW ? 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。由上圖18 可求得： s/ 3m a xs, ? s/ 3m ins, ? 故操作彈性為 VVm ins,m a xs, ??K 1 40 圖 18 精餾段篩板負(fù)荷性能圖 提餾段塔板負(fù)荷性計(jì)算 （ 1）漏液線 由 ? ? ????? VLL hhCu ??? 0m i n,0 0min,min,0 AVu s? ， OWWL hhh ??3210 ????????? WhOW lLEh 得 VLWhWs hlLEhACV ????????????? ?????????????????????3200m i n, 1000 1 4 0 0 ???? 1漏液線 2液沫夾帶線 3液相負(fù)荷下限線 4液相負(fù)荷上限線 5液泛線 4 2 5 1 4 3 P Ls， m3/s Vs,m3/s 41 . 6 32 ?????????? ????????? ??????????? sL 整理得 32m in, ?? ss LV 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) sL 值，依上式計(jì)算出 sV 值，計(jì) 算結(jié)果列于下表 19 表 19 13 ??smLs 13 ??smVs 由上表 19 數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。 在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn) P，連接 OP，即作出操作線。 表 17 13 ??smLS 13 ??smVs 由上表 17 數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5。 2 ???c ? ? 39。 2 ??????????a ? ? 39。 hlc W? ? ? 323 39。 ? ? WT hHb 139。39。39。 38 （ 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 4??STfLHA? 得 smLS / 33m a x, ????? 據(jù)此可作出與氣體流量元關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線 4。 （ 3）液相負(fù)荷下限線 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度 OW ? 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 表 15 13 ??smLs 13 ??smVs 由上表 15 數(shù)據(jù)即可作出漏液線 1。 36 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。dH 應(yīng)服從公式)( WTd hHH ?? ? 的關(guān)系 取 ?? ，則 mhH WT 2 2 )0 4 ()( ?????? 且 dLPd hhhH ??? ，板上不 設(shè)進(jìn)口堰， dh 可由式 ? ?239。0 ????u uK 故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。0 ? ＞ min,0u 穩(wěn)定系數(shù)為 39。 min,0u 可由式 ???????? ????VLL hhCu ??? 0m i n,0 計(jì)算，即 ? ? 139。 kgeV ??????? ???? ＜ 氣液 kgkg. /10 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量 Ve 在允許范圍內(nèi)。 ⑤ 液沫夾帶 35 液沫夾帶量 39。P39。P ???? 氣體通過每層塔板的壓降為 設(shè)計(jì)允許值）0 .9 k p a ( 39。 ?????? 氣體通過每層塔板的液柱高度 39。h? 計(jì)算 液體表面張力的阻力 39。39。39。 ?? ，故 mhhh OWWL )()(h 39。 ?????? ?? smAA VufTsa 2112139。1h 計(jì)算 氣體通過液層的阻力 39。ch 由式?????????????????? ???LVc cuh??2000 計(jì) 算 ， 由???d ，查圖 13 得： ?c ，故 mh 239。 提餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1）塔板壓降 ① 平板阻力 39。 （ 6）液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高 dH 應(yīng)服從公式)( WTd hHH ??? 的關(guān)系，取 ?? ，則 mhH WT 2 2 )0 4 ()( ?????? 且 dLPd hhhH ??? ， 板上不設(shè)進(jìn)口堰， dh 可由式 ? ?239。由于 33 7 5 5 ???? Lf hh 故 氣液 kg/ kgeV ??????? ???? ＜ 氣液 kgkg. /10 故在本設(shè)計(jì)中 液沫夾帶量 Ve 在允許范圍內(nèi)。其中 mNmmNL W mL F mL D mL /??????? ???? 則 ?????? ④ 塔板壓降 氣體通過每層塔板的液柱高度 Ph 由式 ?hhhh cP ??? 1 計(jì)算，則 m1 0 2 0 2 3 0 6 P ???? 氣體通過每層塔板的壓降為 設(shè)計(jì)允許值）0 .9 k p a ( ??????? PP LPP ?（ 3）液面落差 對(duì)于本設(shè)計(jì)中的篩板塔，由于 D 接近 2021mm，故液面落差很小，且塔徑和液流量均不大，可忽略液面落差的影響。 圖 14 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 [14] 32 其中 0F 為氣相動(dòng)能因子，定義式為 VauF ??0 其中 smAA Vu fT sa / ????? 則 ??F 查表得 ?? 。由 ???d ，得 ?c 。0 ???? （ 2） 塔板壓降 ① 平板阻力 ch 計(jì)算 在篩板的開孔率 %15?? 時(shí)，干板阻力 ch 可由式 31 ????????????????? LVc cuh ??20 計(jì)算。 篩孔的排列與篩孔數(shù) 篩孔按正三角形排列，篩孔的數(shù)目 n 可按下式計(jì)算 22 ???? t An a 5）開孔率 開孔率φ為 %%1002200 ?????????????????? tdAAa? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 精餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1） 閥孔氣速 氣體通過閥孔的氣速為 精餾段 smAV