【正文】 對(duì)于設(shè)計(jì)中我們遇到的問題他 給予了我們認(rèn)真 、 明確 、耐心的指導(dǎo)，這極大的鼓勵(lì)了我完成設(shè)計(jì)的決心?？傊@次課程設(shè)計(jì)不僅鍛煉了我 應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來分析解決問題的能力 ， 也大大提高了我 自學(xué)，檢索資料和協(xié)作的技能 。通過這次課程設(shè)計(jì)提高了我認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。通過查閱資料 和回顧以前學(xué)過的知識(shí)，我從對(duì)設(shè)計(jì)一知半解 變得初曉門路，而進(jìn)一步地 學(xué)習(xí)和探討使我對(duì)這門功課有更深的理解，為以后從事相關(guān)工作打下了一定的理論基礎(chǔ) 。V,V(m3/s) 依表中數(shù)據(jù)，在圖 92 中做出液泛線 5； （ 7） 操作線： 操作氣液比： q’ V,V/q’ V,L=， 過（ 0,0）和（ ,）兩點(diǎn)，在圖 92 做出操作線 6； 圖 92 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 1 2 3 4 5 6 max min 31 從圖中可以看出，操作線的上限由液泛所控制，下限由漏液所控制，其操作彈性為：操作彈性 =q’ V,max/q’ V,min=10各接管尺寸的確定 進(jìn) 料體積流量 ： q L,F=q n,F M F/ρ L,F= 取適宜的輸送速度 u F=，故 DF=(4 q V, F/u f/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 45 3mm， 則實(shí)際管徑 d=39mm： 實(shí)際管內(nèi)流速： u F=4 釜?dú)堃撼隽瞎? 釜?dú)堃旱捏w積流量： q L,W=q n,W M W/ρ L,W= 取適宜的輸送速度 u W=，故 DW=(4 q V,W/u W/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 50 3mm， 則實(shí)際管徑 d=44mm： 實(shí)際管內(nèi)流速： u W=4 回流液管 回流液體積流量： q L,D=q n,D M D/ρ L,D= 取適宜的輸送速度 u D=，故 DD=(4 q V,D/u D/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 32 3mm， 則實(shí)際管徑 d=26mm： 實(shí)際管內(nèi)流速： u D=4 32 塔頂上升蒸汽管 塔頂上升蒸汽的體積流量： q V,D=q n,D M D/ρ V,D= 取適宜的輸送速度 u D=20m/s，故 DD=(4 q V,D/u D/)=(4 )= 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 (YB23164)規(guī)格 Φ 108 3mm， 則實(shí)際管徑 d=102mm： 實(shí)際管內(nèi)流速： u D=4 11 設(shè)計(jì)一覽表 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算結(jié)果 精餾段 提餾段 各段平均壓強(qiáng) P K Pa 各段平均溫度 T ℃ 平均摩爾質(zhì)量 氣相 mvM, Kg/k mol 液相 mLM, Kg/k mol 平均 密度 氣相 mv,? 3/mkg 液相 mL,? 3/mkg 氣液 負(fù) 荷 氣相 vvq, sm/3 液相 Lvq, sm/3 平均表面張力 ? mmN/ 平均黏度 ? sMPa? 理論塔板數(shù) N 塊 8 8 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 15 15 板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 空 塔氣速 u m/s 塔板液流形式 單流型 單流型 33 溢流管型式 弓形 弓形 堰長 l w m 堰高 h w m 降液管面積 fA 2m 液體在降液管中停留時(shí)間 η s 管底與受業(yè)盤距離 ho m 板上清液層高度 h L m 孔徑 do mm 5 5 孔間距 t mm 15 15 孔數(shù) n 個(gè) 3758 3758 開孔面積 Aa m2 篩孔氣速 U o m/s 塔板壓降 ?P K Pa 降液管內(nèi)清液層高度 Hd m 霧沫夾帶 Ve kg液 /k氣 負(fù)荷上限 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負(fù)荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相最大負(fù)荷 max,vq m3/s 氣相最小負(fù)荷 min,vq m3/s 操作彈性 34 12 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 首先，非常感謝老師給我們提供的這么一個(gè)既鍛煉自己獨(dú)立自主進(jìn)行化工課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，又 可以促進(jìn)我們自主加強(qiáng)以前學(xué)過知識(shí)的回顧，從而為以后的工作做理論上的準(zhǔn)備！通過這次課程設(shè)計(jì)，我 學(xué)到了很多知識(shí)， 并更加鞏固了大量課程內(nèi)容，懂得了許多做事方法，可謂是受益匪淺。 V,L(m3/s) q39。V,L(m3/s) q 39。 （ 2）液面落差： 對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計(jì)的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落 差的影響。 (3) 液沫夾帶： hf== = e V=( 106/ζ精 ) [u a/(HThf)] 24 =( 106/) [()]= 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下產(chǎn)生不會(huì)液沫夾帶 （ 4） 漏液 由 可得 u ow=篩板的穩(wěn)定性系數(shù)： K=u0/u0W= 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不產(chǎn)生過量漏液 （ 5）液泛 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 Hd≤θ(HT+h w) 依式 hd= (q V,L/lWh0)2= ()2= Hd=hp+h L+hd=++= 取 θ=， θ(HT+h w)= (+)= Hd 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不產(chǎn)生液泛； 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。 精餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1） 氣體通過篩板壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?hp=h c+hl+hζ； ? 干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?h c： 根據(jù) d0/δ=5/з=，由干篩孔的流量系數(shù)圖，如圖 81所示，可知 C0= 23 圖 81 干篩孔的流量系數(shù)圖 h c= (u0/C0)2 (ρV/ρL)= ()2 ()= ?氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?hl； u a=q V,V/(AtAf)=()=Fa=u a (ρV)= ()=() 由 ε o與 Fa 關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù)圖可知： ε0=； hl=εo h L= =； ?克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?hζ： hζ=4 ζ精 /(ρL g d0)=4 ( 1000)= hp=h c+hl+hζ=++=； 單板壓降： ΔPp= =672Pa，故設(shè)計(jì)允許。 塔高的計(jì)算 精餾段有效高度： Z精 =(121) = m； Z提 =(131) = m； 塔設(shè)有 3個(gè)人孔，高 ；塔頂空間高度 ；塔底空間高度 2m；封頭高度 ； 裙座高度 3m； H=++3 ++2++3=； 19 7 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置的計(jì)算 塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。s 氣液負(fù)荷計(jì)算 精餾段氣液負(fù)荷： q V,L=q n,L ML/3600ρ L= q V,V=q n,V MV/3600ρ V= 提餾段氣液負(fù)荷： q’ V,L=q’ n,L M’L/3600ρ ’L= q’V,V=q’ n,V M’V/3600ρ ’V= 17 6 精餾塔的塔體工藝尺寸的計(jì)算 塔徑的計(jì)算 塔板間距 HT 的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。s 精餾段液相平均粘度為： μ 精 =(μ L,D+μ L,F)/2=(+)/2= Pas 同理 ，進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算： lgμ L,F= lg()+ () lg()= 解出μ L,F= M Pa NP 的求取 全塔效率的計(jì)算 查表得： 90℃ 時(shí)， μ苯 =， μ甲苯 = 100℃ 時(shí) ， μ苯 =， μ甲苯 = 11 平均溫度 Tm=94℃ ，用內(nèi)插法求得： 94℃時(shí)， μ苯 = 4 (－ )/10= μ甲苯 = 4 (－ )/10= μF=XFμ苯 +(1XF)μ甲 苯 = +(1－ ) = 利用奧康奈爾經(jīng)驗(yàn)公式： ET= (αμF) 所以 ET= ( )=% 根據(jù) ET=NT/NP 則 NP=NT/ET=13/%=≈25 精餾段實(shí)際塔板數(shù)： N精 =6/%=≈12 提餾段實(shí)際塔板數(shù)： N提 =7/%=≈13 因此進(jìn)料板在第 13塊。