【正文】 幫助我們更加深入的理解了化工生產(chǎn)單元操作以及設(shè)計要求，使我們所學(xué)的知識不局限于書本，鍛煉了我們工程設(shè)計思維能力。采用泵進(jìn)行強制回流時，回流屬冷回流，其回流比容易控制，且對安放冷凝器的支座要求不高，安裝與檢修都比較 方便。冷凝器距塔頂回流口的高度，可根據(jù)管道阻力損失進(jìn)行估算。 在小型精餾塔中，冷凝器可采用蛇形式；對大型設(shè)備一般采用列管式。冷凝的優(yōu)點是未凝的產(chǎn)品富集了輕組分，冷凝器為分離提供了一塊理論板。 當(dāng)塔底產(chǎn)品是廢水時，通常采用直接水蒸氣加熱，這樣可節(jié)省再沸器的投資成本。 凱爾特式再沸器一次通過蒸發(fā)的氣液比可達(dá) 80%，相當(dāng)于一塊理論板。因此不適宜用于蒸發(fā)對熱不穩(wěn)定的產(chǎn)品。對易起泡系統(tǒng)尤為有利。在立式再沸器中，被蒸發(fā)的液體在管內(nèi)通過；在臥式再沸器中，被蒸發(fā)液體在管外通過。 小型再沸器可直接安裝在塔底部，但再沸器的橫截面積要略大于塔體的截面，對于較大型的塔，再沸器一般安裝在塔外。再沸器是熱交換設(shè)備，根據(jù)加熱面安排的需要，再沸器的構(gòu)造可以是夾套式、蛇管式或列管式；加熱方式可以是間接加熱或直接加熱。當(dāng)進(jìn)氣管安裝在液面以上時，小孔是朝上方或斜上方的。當(dāng)蒸汽直接加熱 釜液時，蒸汽進(jìn)入管安裝在液 面以下 ，管上小孔是朝下方或斜下方的，小孔直徑通常為 5~10mm ，各孔中心相聚 5~10 倍孔徑。 ? 進(jìn)料管 當(dāng)塔徑 800D mm? ，且物料清潔不易聚合時，一般采用簡單的進(jìn)料管，如圖 當(dāng)塔徑 800D mm? 時，人不能進(jìn)入塔內(nèi)檢修，為了檢修方便，進(jìn)料管應(yīng) 采用帶外套的可拆結(jié)構(gòu)，如圖 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 28 ? 塔釜出料管 當(dāng)塔支座直徑小于 800mm 時，塔底出料管一般采用如圖 a 所示，當(dāng)塔支座直徑大于 800mm 時，出料管可采用如圖 b 所示，為了安裝方便，引出管通道直徑應(yīng)大于管法蘭外徑。塔釜出料管內(nèi)適宜流速一般取 ~。進(jìn)料管內(nèi)的適宜流速為：重力回流取 ~ ，強制回流取 ~ 。7( 1 ) ( )3 .5 1 9 4 6 5 .3 9 3 3 5 .2 71 .1 1 1 0 /C V W L WQ R W I IkJ kg? ? ? ? ?? ? ??? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 27 第六章 附屬設(shè)備設(shè)計 ? 接管尺寸與結(jié)構(gòu) 接管的合適尺寸與在操作條件下管內(nèi)的適宜流速的選擇密切相關(guān)。6( 1 ) ( )3 .5 1 6 4 1 1 .5 2 3 8 6 .9 18 .7 1 1 0 /C V D L DQ R D I IkJ kg? ? ? ? ?? ? ??? ? 塔底熱量 ( 1 ) ( )C V D L DQ R D I I? ? ? ? ? 其中 (1 )VD LD D VA D VBI I X H X H? ? ? ? ? ? ? ? 0 .3 8221 11()1 rVV rTHH T?? ? ? ? ? 則 : ? 0C 苯 : 21(1 0 9 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 3 2( 8 0 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 2rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 3 2( ) 3 9 4 ( ) 4 5 4 . 2 9 /1 1 1 . 2 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 甲苯 : 21(1 0 9 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 1 9 9 9(1 1 0 . 6 3 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 2 0 4 7rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 1 9 9 9( ) 3 6 3 ( ) 3 5 9 . 7 4 /1 1 1 . 2 0 4 7rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 39。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 25 第五 章 熱量衡算 ? 熱量衡算 表 4— 1 苯 — 甲苯的蒸發(fā)潛熱與臨界溫度 ? 塔頂熱量 ( 1 ) ( )C V D L DQ R D I I? ? ? ? ? 其中 (1 )VD LD D VA D VBI I X H X H? ? ? ? ? ? ? ? 0 .3 8221 11()1 rVV rTHH T?? ? ? ? ? 則 : ? 0C 時 苯 : 21( 8 0 . 6 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 3( 8 0 . 1 2 7 3 . 1 5 ) / 2 8 8 . 5 1 . 2 2rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 2 3( ) 3 9 4 ( ) 4 0 0 . 7 1 /1 1 1 . 2 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 甲苯 : 21( 8 0 . 5 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 1 1(1 1 0 . 6 3 2 7 3 . 1 5 ) / 3 1 8 . 5 7 1 . 2 0rrTT ? ? ?? ? ? 蒸發(fā)潛熱 0 . 3 8 0 . 3 8221 11 1 1 . 1 1( ) 3 6 3 ( ) 2 8 9 . 2 3 /1 1 1 . 2rVV rTH H k J k gT? ?? ? ? ? ? ? ??? 39。 塔高 實際塔板數(shù) N=26 人孔 PN3? 塔板間距 TH ? 進(jìn)料板處間距 FH ? 人孔處板間距 PH ? 桾座高度 2H 3m? 封頭高度 1H ? 塔 空間高度 HD= 塔底空間高度 HB= F P T F F P P D B 1 2( 1 ) H + H + H + HH N N N H N H N H? ? ? ? ? ? ? 所以總高度 H=(26131)? +1? +3? ++++3= ? 塔板結(jié)構(gòu) 塔徑為 ，超過 800mm，故采用整塊式；由于鋼度、安裝、檢修等要求，多將塔板分成數(shù)塊送入塔內(nèi)。提餾段開 2個人孔精餾段開 1個。 （ 2）、塔底液面至下層塔板之間要有 的間距。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段遠(yuǎn)高于板間距，取 。除一般塔板按設(shè)計間距安裝外，其它處根據(jù)需要決定 其間距。 ，從負(fù)荷性能圖中可查得氣相負(fù)荷上限 3, m ax m s? ,氣相負(fù)荷下限 3, min m s? ，所以可得 故操作彈性為 m axm in sVV ?? 塔板的這一操作彈性在合理的范圍 (3～ 5)之內(nèi)，由此也可表明塔板設(shè)計是合理的。 ，按生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣相和液相流量所得到的操作點 P在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設(shè)計合理。d P L d P c L L W O WH h h h h h h h h h h h h? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?； ； 聯(lián) 立 得 T W O W c dH h h h h h ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ 1 ） （ 1 ） ,O W d c Sh h h h V? SS忽 略 ， 將 與 L 與 L ， 與 的 關(guān) 系 式 代 入 上 式 ， 并 整 理 得 22Sa V b c d? ? ? ?? ? ?SS2/3LL ? ? ? ?22020 .0 5 1 0 .0 5 1 2 .8 2 0 .0 2 88 0 1 .60 .1 0 1 1 .0 3 4 4 0 .7 7 2VLa Ac ???? ??? ? ? ??? ???????? ? ? ? ? 1 0 . 5 0 . 6 3 1 0 . 0 4 5 7 = 0 . 1 4 80 . 5 0 . 4TWb H h? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2200 . 1 5 3 0 . 1 5 3 1 6 4 . 8 60 . 9 5 2 0 . 0 3 2Wc lh? ? ? ?? 2/3 2/31133360 0 360 10 ( ) 10 1 ( ) WdE l????? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 23 故 SS 2 / 3LL220 . 0 2 8 0 . 1 4 8 1 6 4 . 8 6 1 . 1 2 4SV ? ? ? 即 SS2 / 3LL225 .2 8 5 8 8 8 4 0 .1 4SV ? ? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 的值，計算結(jié)果見下表 33 表 表 33 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5 根據(jù)以上方程可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖。 ? 液相負(fù)荷上限線 取 4s?? 作為液體在降液管中的停留時間的下限 則 4fTsAHL? ?? 3, m a x m /s44fTs AHL ?? ? ? 據(jù)此可作出與氣體流量 VS無關(guān)的垂直線，液相負(fù)荷上限線 4。 ? 塔板負(fù)荷性能圖 ? 漏液線 由 0 , m i n 04 . 4 (0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) LL Vu C h h ? ??? ? ? 0 . m i n2, m i n 302 . 8 4 ()1000S hL w o w o w wV Lu h h h h EAl? ? ? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 21 2 3, m i n 0 02 . 8 44 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [ ( ) ] )1000 h LSW VWLV C h E h Al ? ? ?? ? ? ? ? 4 .4 0 .7 7 2 0 .1 0 1 1 .0 3 4 4? ? ? ?2 336002 . 8 4 8 0 1 . 6{ 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 [0 . 0 4 5 7 1 ( ) ] 0 . 0 0 2 3 } 2 . 8 21 0 0 0 0 . 9 5 2 sL? ? ? ? ? ? 則 2 3, m in ?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 的值，計算結(jié)果見下表 31 由上表數(shù)據(jù)可做出漏液線 1 ? 液沫夾帶線 取霧沫夾帶極限值 kg /kgve ? 液 氣 依式 5 3 .25 .7 1 0 ()av Tfue Hh????? 式中 0 . 7 1 01 . 5 3 9 0 . 1 3 1SSaSTfVVuVAA? ? ??? ( )f w OWh h h?? = 即 223336002 . 8 4 1 ( ) 0 . 6 91 0 0 0 0 . 9 5 2 so w sLhL? ? ? 故 ? ?22332 . 5 0 . 0 4 5 7 0 . 6 9 0 . 1 1 4 1 . 7f s sh L L? ? ? ? 22330 . 4 0 . 1 1 4 1 . 7 0 . 2 8 6 1 . 7T f s sH h L L? ? ? ? ? ? 3 . 2663 . 22330 . 7 1 05 . 7 1 0 5 . 7 1 0 ( ) 0 . 11 9 . 9 1 1 00 . 2 8 6 1 . 7aSv L T f SuVe HhL????????? ? ????? ??? 則 2 32 .5 1 1 4 .9 3ssVL? ? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 Ls 值，依上式計算出 Vs 的值，計算結(jié)果見表 32： 表 32 Ls, 3ms Vs， 3ms Ls， 3ms Vs， 3ms 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計 22 由上表數(shù)據(jù)即可做出液沫夾帶線 2 ? 液相負(fù)荷下限線 對于平直堰，取堰上層高度 ? 作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 ? 泡沫夾帶量 ve 的驗算 塔板上鼓泡層的高度 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計