【正文】 對于設計中我問題遇到的 問題 他 給予了我認真明確耐心的指導，這極大的鼓勵了我完成設計的決心，因此，我要再次感謝姚剛老師和班級同學給予的幫助。總之， 這次課程設計不僅鍛煉了我應用所學知識來分析解決問題的能力 ， 也提高了我自學，檢索資料和協作的技能 。 此次 課程設計 也 給我提供了 很大 的發(fā)揮空間，我 積極 發(fā)揮主觀能動性獨立地去通過書籍、網絡等各種途徑查閱資料、查找數據 和標準 ，確定設計方案。文檔的編輯 很是復雜，每一個都要用公式編輯器編輯，可是堅持才是成功的不二法門，經過幾天的不懈努力，終于編輯好了文檔。 后來進行校核時，發(fā)現出現了漏液現象，經過驗算查詢我才發(fā)現是之前的塔徑算錯了，從而我將塔徑到校核全部重算，花費了較多的時間，但是看到校核正確還是充滿的激動與欣喜。原來是我把孔心距取值取得偏小了，因為我這個塔的生產能力比較大，太小的孔心 距會導致板上液層壓力大于板下氣流產生的壓力就會導致漏液的產生。在驗算漏液時我發(fā)現得出的驗算值小于規(guī)定值，這一下打亂了我的行進步驟。同樣理論塔板數的計算也是通過復雜但有序的計算得出。 萬事開頭難， 我 從最簡單的物料衡算開始，把設計題目中的操作條件轉化為化工原理課程物料衡算 相關的變量最終把物料衡算正確的計算出來。首先，我們去圖書館借閱了大量有關書籍，并從設計書上了解熟悉了設計的流程和方法。 通過這次課程設計我經歷并學到了很多知識，熟悉了大量課程內容，懂得了許多做事方法，可謂是我從中受益匪淺，我想這也許就是這門課程的最初本意。通過 近 四 周的努力，反 經過 復 雜的 計算和優(yōu)化， 我終于設計出一套較為完善的 塔板 式連續(xù)精餾塔設備。本塔設計每 7 塊板設一個人孔，共兩個，即 )(2個?pn （ 4） 塔高 ? ? BDPPFFTPF HHHnHnHnnnH ???????? 1 )12119( ??????????? ? 故全塔高為 ，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在較低位置安置，所以裙 座 取了較小的 。本塔取 )m(?BH （ 3） 人孔 一般每隔 6~8 層塔板設一人孔。 ①塔 底駐液空間依貯存液量停留 3~5min 或更長時間（易結焦物料可縮短停留時間）而定。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段遠高于板間距（甚至高出一倍以上），本塔塔頂空間取 mHD ? （ 2） 塔底空間 塔底空間指塔內最下層塔底間距。除一般塔板按設計板間距安裝外，其他處根據需要決定其間距。 已知進料流率為 hkmolF /? ，平 均分子質量 kmo lkgM F /? ，密度為3, / mkgmFL ?? 所以 smLF / 3??? 取管內流速 smUF /? 則進料管直徑 mULdFFF ?????? ? (2)回流管 采用直管回流管，回流的體積流率： smLs / 3? 取管內流速 smUR /? 則進料管直徑 mULdRsR ????? ? (3)釜液出口 管 體積流率： hmLW / 3??? 取管內流速 smUW /? 則進料管直徑 mULdWWW 3600/????? ? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 43 (4)塔頂蒸汽管 smVs / 3? 取管內流速 smu /15? 則進料管直徑 muVd s ????? ? (5)加熱蒸汽管 smVs / 3, ? 取管內流速 smu /13? 則進料管直徑 muVd s , ????? ? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 44 冷凝器 塔頂溫度 tD=℃ 冷凝水 t1=20℃ t2=30℃ 則 1 2 2 ?????? ttt D ℃ 1 2 2 ?????? ttt D ℃ ? ? )( 10/ln 21 21 ???? ????? tt ttt m ℃ 由 tD=℃ 查液體比汽化熱共線圖 圖 16：液體比汽化熱共線圖 得 : kgkJ /?苯? 又氣體流量 smVs / 3? 塔頂被冷凝量 skgVq s / ???? ? 冷凝的熱量 skJqQ / ???? 苯? 取傳熱系數 KmWK 2/600? 則傳熱面積 23 mtK QA m ?? ???? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 45 冷凝水流量 ? ? skgttC QW P / 321 ?????? 再沸器 塔底溫度 tw=℃ 用 t0=135℃ 的蒸汽，釜液出口溫度 t1=112℃ 則 1 21 3 511 ?????? ttt o ℃ 231 1 21 3 522 ?????? ttt o ℃ ? ? )23/ n( ????? ????? tt ttt m ℃ 由 tW=℃ 查液體比汽化熱共線圖得 : kgJ /362?苯? 又氣體流量 smVs / 3? 塔頂被冷凝量 skgVq s / ???? ? 冷凝的熱量 skJqQ / 1 53 6 ???? 苯? 取傳熱系數 KmWK 2/600? 則傳熱面積 23 mtK QA m ?? ???? 加熱蒸汽的質量流量 ? ? skgttC QW oP / 7 31 ?????? 儲槽、加料泵、高位槽、產品冷卻器設計從略。 ③按照固定的氣液比，由圖 14查出塔板的氣相負荷上限 ? ? smV s / 3m ax ? ，氣相負荷下限 ? ? smVs / 3m in ? ，所以 操作彈性 ?? 操作點 P 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 41 四 設計結果一覽表 項目 符號 單位 設計得數據 精餾段 提餾段 主要結構參數 塔徑 D m 塔的有效高度 Z m 4 實際塔板數 N 塊 8 11 板間距 TH m 塔板液流形式 單流型 單流型 塔板形式 弓形 弓形 堰長 Wl m 堰高 Wh m 溢流堰寬度 dW m 降液管的面積 fA 2m 管底與受液盤距離 oh m 板厚 ? mm 孔徑 od mm 孔間距 t mm 孔數 n 個 3120 3120 開孔率 ? % % 邊緣區(qū)寬度 cW m 安定去寬度 sW m 開孔區(qū)面積 aA 2m 主要性能參數 各段平均壓強 mP KPa 各段平均溫度 mT ℃ 氣相平均流量 sV sm/3 液相平均流量 sL sm/3 板上 清液層高 LH 液柱m 空塔氣速 u sm/ 篩孔氣速 ou sm/ 10 塔板壓降 Ph 液柱m 液體在降液管中停留時間 ? s 降液管內清液層高度 dH m 霧沫夾帶量 Ve 氣//kgkg 負荷上限 霧沫夾帶控制 霧沫夾帶控制 負荷下限 漏液控制 漏液控制 氣相負荷上限 max,sV sm/3 氣相負荷下限 min,sV sm/3 操作彈性 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 42 五 板式塔得結構與附屬設備 附件的計算 配管 (1)進料管 進料管的結構類型很多，有直管進料管、彎管進料管、 T 形進料管。 提餾段篩板負荷性能圖霧沫夾帶線液泛線液相負荷上限線液漏線液相負荷下限線操作線01230 Ls/(m3/s)Vs/(m3/s) 圖 15：提餾段篩板負荷性能圖 由塔板負荷性能圖可以看出： ①任務規(guī)定的氣、液負荷下的操作點 P（設計點），處在適宜操作區(qū)內的適中位置。 E= 3/23600 ????????? w sOW l LEh 3/2m in, ??????????? sL smsmL s /, ??? ? 據此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線 5。 (3) 液相負荷上限線 以θ＝ 5s 作為液體在降液管中停留時間的下限， smAHL fTs / 3m a x, ???? ? 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 39 從而做出液相負荷上限線 3 (4) 漏液線 由 3/28 7 3 6 sOWWL Lhhh ???? 和osom AVu ? ， 代入VLLoom hhCu ? ?? )( ??? 得： ? ? )( 33/2 ????????? ?sos LAV 整理得： 3/ ss LV ??? 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于表 14。 (2) 液泛線 由 E=,wl = 得：苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 38 3/23/23/2 sswsOW LLl LEh ???????????????????2222ssLVoosLVooCVVCAVCuh???????? ??????????????????????????????????????? ???? ? ? 3/23/21 3 6 )( ssOWWo LLhhh ??????? ? 已算出 液柱mh ???? ， 3/2233/221??? ?????????ssssCP LV LVhhhh ? 222 ssoWsd LLhl Lh ??????? ???????????? mHT ? ， mhW ? ， ?? 代入 ? ? dOWWPWT hhhhhH ?????? ，整理得： 23/22 0 2 sss LLV ??? 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于表 13。 ③按照固定的氣液比，由圖 14查出塔板的氣相負荷上限 ? ? smV s / 3m ax ? ，氣相負荷下限 ? ? smV s / 3m in ? ，所以 操作彈性 ?? 操作點 P 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計 37 (1) 霧沫夾帶線 霧沫夾帶量 ?????????? fT GV hH ue ? 其中oTsG AA Vu ?? ssG VVu ??? ? ???????????????????????323600wsWOWWf l LEhhhh ?????????????????? 32 sL 3/ sL?? 取 氣kgkgeV /? ，前面求得 mmNm /, ?精? ， 代入 ?????????? fT GV hH ue ?，整理得： 3/ ss LV ?? 在操作范圍內，任取幾個 sL 值，依上式計算出 SV 值，計算結果列于表 12。 精餾段篩板負荷性能圖霧沫夾帶線液泛線液相負荷上限線液漏線液相負荷下限線操作線01230 Ls/(m3/s)Vs/(m3/s) 圖 14：精餾段篩板負荷性能圖 由塔板負荷性能圖可以看出： ①任務規(guī)定的氣、液