【正文】 30 31 。 ⑺天津大學(xué) 姚玉英主編《化工原理》下冊 天津科學(xué)技術(shù)出版社。 ⑸大連理工大學(xué) 匡國柱 史啟才主編《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》化工工業(yè)出版社。 ⑶華東理工大學(xué) 陳英蘭、劉玉蘭主編《常用化工單元設(shè)備的設(shè)計》華東理工大學(xué)出版社。 五、參考書目 ⑴天津大學(xué)華工學(xué)院柴誠敬主編《化工原理》下冊，高等教育出版社。 四、致謝 感謝給我?guī)椭睦蠋煟厚T暉、黃莉。在老師和同學(xué)的幫助下，及時的按要求完成了設(shè)計任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，使我獲得了很多重要的知識，同時也提高了自己的實際動手和知識的靈 活運用能力。 設(shè)計結(jié)果匯總 ⑴ 物性數(shù)據(jù)表 名 稱 結(jié)構(gòu)式 相對分子質(zhì)量 密度 20℃ 3/kgm 沸 點 kPa ℃ 比熱容 (20℃ ) KJ/(kg.℃ ) 黏度 (20℃ ) 表面 張力????? (20℃ ) N/m 苯 甲苯 92 28 ⑵浮閥塔板工藝設(shè)計計算結(jié)果 項目 數(shù)值及說明 精餾段 提餾段 塔徑 D,m 板間距 HT ,m 塔板型式 單溢流弓 形降液管 單溢流弓形降液管 平均流量 氣相 sV 3/ms 液相 sL 3/ms 堰長 lw ,m 堰高 hw ,m 板上液層高度 hL ,m 降液管底隙高度 h0,m 浮閥數(shù) N,個 209 209 閥孔氣速 u0,m/s 閥孔動能因數(shù) F0 臨界閥孔氣速 uoc,m/s 孔心距 t,m 排間距 t,m 單板降壓 ,pp Pa? 677 液體在降液管內(nèi)停留時間 ,s? 11 降液管內(nèi)清液層高度 ,dHm 液泛率，﹪ 氣相負荷上限 3max( ) , /sV m s 氣相負荷下限 3min( ) , /sV m s 操作彈性 三、結(jié)論和評解 通過這次課程設(shè)計使我充分理解到化工原理課程的重要性和實用性，更特別是對精餾原理及其操作各方面的了解和設(shè)計，對實際單元操作設(shè)計中所涉及的個 29 方面要注意問題都有所了解。24SBL D H?? ∴ BH = 則 H =+(3424)*+++= 群座高度取 5m，所以總高度為 。 27 因為 39。TH = , FH =，每 8塊取一個人孔，則 S =4 個。TH 開有人孔的塔板間距， m； FH 進料段高度， m； BH 塔底空間， m； N 實際塔板數(shù)， m； S 人孔數(shù)（不包括塔頂空間與塔底空間的人孔數(shù)）。 ⑷進料泵 塔總高（不包括群座）由下式?jīng)Q定 39。 m2/℃ ∴ A= 21881400 4 2 .49 0 0 4 9 .3 m?? 列管外徑 0d 一般都選 25mm，管長取 3m。 r1 ,r2— 熱，冷流體的汽化潛熱， J/kg ∵ r1=㎏ r2=㎏ 進料液體流量 F=200Kmol/h= 即 qm2= ∴ Q=qm2r1= = kJ/s= qm1 ∴ 蒸汽消耗量 qm1為 傳熱面積： A=mQKt?? 蒸汽溫度為 120℃，冷液進口溫度為 ℃ ，出口溫度為 ℃。 ⑶進料預(yù)熱器（列管式加熱器） 進料冷夜的溫度為 ℃，經(jīng)過加熱器變成飽和液體溫度為 ℃，用列管式加熱器。 m2/℃ 25 ∴ A= 21800200 1 8 0 .4 71 0 5 0 9 .5 m?? 列管外徑 0d 一般都選 25mm，管長取 6m。L = ∴ Q=qm2r2= = kJ/s= qm1 ∴ 蒸汽消耗量 qm1為 傳 熱面積： A=mQKt?? 蒸汽溫度為 120℃，冷液進口溫度為 ℃，出口溫度為 ℃。 ②加熱蒸汽消耗量 Q=qm1r1 Q=qm2r2 Q— 單位時間內(nèi)的傳熱量， J/s 或 W； qm1, qm2— 熱、冷流體的質(zhì)量流量， kg/s。其管束可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。 因為 0dL A? ? 所以 L=, 則 算得管數(shù)為： N=194 根 根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以查得： 24 外殼直徑D/mm 公稱壓強gp/(kgf/cm2) 公稱面積A/m2 管子排列方式 管長l/m 管子外徑0d /mm 管子總數(shù)N/根 管程數(shù) 殼程數(shù) 600 1 25 60 ? 3 25 269 1 1 可以算得此換熱器的換熱面積為 0A N d L?? =269***3= 可見滿足設(shè)計的要求。 r1 ,r2— 熱，冷流體的汽化潛熱， J/kg 查表得 r1= kJ/㎏ r2=998 kJ/㎏ qm1=Q=qm1r1= 393113=1945516J/s Q=qm2r2=998000 qm2=1945516 J/s ∴ qm2= kg/s 傳熱面積： A=mQKt?? 蒸汽溫度為 ℃，冷水出口溫度為 40℃ 則 mt? = ( 40) ( 20) ()nl? ? ? ?℃ 由于溶液黏度小于 所以 K初取 900W 0 .6 8 7 5ssVV ??3 符合 輔助設(shè)備及零件設(shè)備 23 ⑴塔頂冷凝器 ①冷凝器的選擇：（列管式冷凝器） 冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，這樣可以減少臺架，且便于維修、安裝，造價不高。 /sV m s? 所以，操作彈性 = m a xm in( ) 39。swLEl ? E=1,則323m in 100 0 ( ) 024 /3600sL m s? ??? 作出塔板負荷性 能圖上的①②③④⑤共五條線，見附圖： 由圖知：氣相負荷上限 3m ax( ) 39。 0 . 6 8 7 5 /4 4 39。 4s d NuV ?? 所以， 22 2 30 0 0m i n 39。vFu ??又知 020 39。39。 39。? =5s 算， 3m a x 0 . 2 4 1 0 . 4 5( ) 39。 4 9 . 9 9 1 39。 9 209 4s s sV V Vu dN? ? ?? ? ? 代入整理得： 222 339。 39。sL 2/3 22 0 22039。u? + 39。 ( ) ( )2 3600 39。 100 0swVswLwLEluL hg l h?? ??? ? ? ? ? 2223 39。2 39。 39。39。 39。sV =’ ②液泛線 39。 784 .8906 ? ? ?? ??? 整理得： + 39。 塔板負荷性能圖及操作彈性的確定 ： ①霧沫夾帶線 按泛點率 =80﹪計算如下： 20 7 9ssVL ? ? ?? ??? 整理得： += 即， Vs= ②液泛線 2322002 .8 4( ) 5 .3 4 0 .1 5 3 ( ) ( 1 ) ( )2 1 0 0 0hwVsT w wLwLEluLH h hg l h?????? ? ? ? ? ? 220235. 34 2. 87 20. 5 ( 0. 45 0. 05 23 ) 0. 15 3 ( )2 9. 81 80 2. 18 77 1. 2 0. 04 6336002. 84 1. 031. 2( 1 0. 5 ) ( 0. 05 23 )1000ssuLL?? ? ? ?? ? ??? ? ? =++0 22 4 39 209 4 4s s sV V VudN? ? ?? ?? 代入整理得： Vs2=③液相負荷上線限 以 τ =5s 算 3m a x 0 . 2 4 1 0 . 4 5( ) 0 . 0 2 1 6 9 /55fTs AHl m s?? ? ? ④漏液線