【正文】 參考文獻(xiàn) : 1. 柴誠敬 . 化工原理 （第二版）上 .北京 ： 高等教育 出版社， 2021 2. 柴誠敬 . 化工原 理 （第二版）下 .北京 ： 高等教育 出版社， 2021 3. 賈紹義 化工原理課程設(shè)計 [M]. 天津：天津大學(xué)出版社， 2021 4. 匡國柱等 化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 5. 王衛(wèi) 化工原理課程設(shè)計 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 。在計算中，精餾段和提餾段有一定的差別，這就要綜合所學(xué)知識，將二者合二為一，使其統(tǒng)一。 但是由于時間短、工藝復(fù)雜，加上首次進(jìn)行這樣的大型設(shè)計，經(jīng) 驗(yàn)不足且水平有限，在本次設(shè)計中，缺點(diǎn)、錯 誤在所難免，敬請各位老師指正。在整個設(shè)計中要考慮很多問題，尤其是一些不容易引起重視細(xì)節(jié)問題，否則“小毛病出大問題”，這就要我考慮問題要全面詳細(xì)。 本次課程設(shè)計難度大，主要是計算復(fù)雜，計算量大，考慮的細(xì)節(jié)較多，對同一 個設(shè)備分成兩部分進(jìn)行考慮，既相互獨(dú)立又須彼此照應(yīng)，始終要考慮計算是為一個設(shè)備進(jìn)行。 max m3/s 氣相最小負(fù)荷 VSK mtQB??= 2m 取安全系數(shù) A= 2m 選用 BES 。139。139。 m2/℃ 料液溫度： ℃ 100℃，水蒸汽溫度： 120℃ 120℃ 逆流操作： 則 22BrQ W r? 39。 T=℃ 時 查表得 r=2493KJ/Kg 則 CQ =取水為冷凝器介質(zhì)其進(jìn)出冷凝器的溫度為 25℃和 40℃ 出料液溫度 ℃ 飽和氣體到 ℃ 飽和蒸汽 所以，傳熱面積： A= C mQKt?? mt? =? ? ? ??????? ?????2121lntTtTtTtT =℃ A= 2m 取安 全系數(shù) A= 2m 因此選用 BES 。 塔 頂 蒸汽出口徑及選型 ?? RTPM? Kg/m3 采用直管出氣， 取適當(dāng)流速 u=20m/s .8814 ??? ? 所選規(guī)格為： Ф 402?8 熱軋無縫鋼 管 。 管尺寸的計算及選型 取釜液出塔的速度 uw=2111 ??? xxd??? = Kg/m3 則釜液出口管管徑： mmmD if ?????? 則可選擇回流管 Ф 42?3規(guī)格 熱軋無縫鋼管 。結(jié)果如下： 根據(jù)以上各線方程，可做出篩板塔的精餾段負(fù)荷性能圖如下： 精餾段 提留段 Ls / sm/3 Vs/ sm/3 Ls / sm/3 Vs/ sm/3 由圖可知：故操作彈性為 Vs， max/Vs， min=＞ 2 提餾段負(fù)荷性能圖： 由圖可知：故操作彈性為 Vs， max/Vs， min= 第 八 章、各接管尺寸的確定及選型 FFL,FL, 4 uVD ?? 則 ????21F11 ??? xx ??ρ Kg/m3 則其體積流量： smGV / 37FL,FFL, ???? ??? ? 取館內(nèi)流速： smuF /? 則進(jìn)料管管徑： mmmuVD F FL,FL, ?????? ? 則可選擇進(jìn)料管 Ф 42?3規(guī)格的 熱扎 無縫鋼管 。 液體的最大流量應(yīng)保證再降液管內(nèi)停留時間不低于 3 到 5 秒 以 ?? 5s 作為液體在降液管中停留時間的下限 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上線。0u )2= 單層氣體通過塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? Ph = 板上液層高度 Lh = Hd=++= ? ? ? ? mhH wT ??????)( wTd hHH ??? 故在本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象 第 七 章、塔板負(fù)荷性能圖 ? ? VLLo hhC ??? / 0m in ??? 0 AVu s? 3/2 ????????? whow lLEh owwl hhh ?? 得精餾段 ? ?VLwsws l LEhACV ?????????? ???????????? 3/200m i n.3 6 0 01 0 0 0 5 代入數(shù)據(jù) 3/2m in. 02 ss LV ?? 同理 提餾段： 3/2m in. 02 ss LV ?? 泛點(diǎn)率 = %100 11111???bFSLVLVSAKCLZV ?? ?作出 液沫夾帶線 按 80%計算 （ 1） 精餾 段 = % ??? ??? SS LV = sS LV 4 9 9 8 9 ? SS LV ?? 為一直線 （ 2） 提餾段：= % ??? ??? SS LV = sS LV 4 9 9 1 9 ? SS LV ?? 為一直線 精餾段 提留段 Ls / sm/3 Vs / sm/3 可作出液沫夾帶線。 與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹? 精餾段： mh p 0 7 3 3 ??? k p apaghp Lp 5 8111 ???? ? 提餾段： mh p 0 5 3 2 ??? k p apaghp Lp 0 6222 ???? ? 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本設(shè)計的塔徑和流量均不大，故可忽略液面落差的影響 液沫夾帶（霧 沫夾帶） 精餾段 泛點(diǎn)率 = %100 11111???bFSLVLVSAKCLZV ?? ? 板上液體流經(jīng)的長度 LZ =D DW = 板上液流面積 23 2 0 mAAA FTb ??? 取物性參數(shù) K= 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) FC = 則泛點(diǎn)率= %% 3???? ??????80% 對于大塔，為了避免過量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過 80%，由以上計算可知，物沫夾帶能夠滿足 氣要求液 kgkge V /? 提留段 取物性參數(shù) K= 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) FC = 泛點(diǎn)率 = %80%% 3????? ??????? 對于大塔，為了避免過量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過 80%，由以上計算可知，物沫夾帶能夠滿足 氣要求液 kgkge V /? 漏液 漏液驗(yàn)算 VLLow hhCu ??? /) 0 5 ( 0 ??? K=owuu0 u0 —— 篩孔氣速 uow—— 漏液點(diǎn)氣速 （ 1）精餾段 ? ?? ?smhhC VLLo// 0m i n?????????? ??? 實(shí)際孔速 w001 / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 .571 1 ???K （ 2）提餾段 ? ?? ?smhhC VLLo/ 0 / 0 5 0m i n,????????? ??? 實(shí)際孔速 w002 / usmu ?? 穩(wěn)定系數(shù)為 ???K 故在本設(shè)計中無明顯漏液。 表十一 塔板分塊數(shù) 塔徑 /mm 800~1200 1400~1600 1800~2021 2200~2400 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 邊緣區(qū)寬度的確定 取邊緣區(qū)寬度： Wc=，溢流堰前的安定區(qū)寬度： Ws= 開孔區(qū)面積計 算 開孔區(qū)面積按下式計算： 22 2 12 s in180a rxA x r x r? ???? ? ????? 其中 )(2sd WWDx ???= )( ?? = cWDR ?? 2= ? = ?????? ???? ? RxRxRxA 12220 s i n1802 = ?????? ?????? ? i 1222= 篩板的篩孔和開孔率 因乙醇 水組分無腐蝕性，可選用 mm3?? 碳鋼板，取篩空直徑 d0=5mm 篩空按正三角排列，孔中心距 t=3d0=3?5=15mm 篩孔數(shù)目 )151158000(1158000n 22 ????? t A a 開孔率 %)/( 22 ??? dt ? （在 515%范圍內(nèi)） 氣體通過篩孔的氣速為 asAVu ??0 則 精餾段 s/ 10 ??? 提餾段 smu / 02 ??? 第 六 章、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 氣體通過塔板的壓力降 ph 液柱 氣體通過塔板的壓力降 (單板壓降 ) 1pch h h h?? ? ? ph —— 氣體通過每層塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?m 液柱 ch —— 氣體通過篩板的干板壓降， m 液柱 lh —— 氣體通過板上液層的阻力， m 液