【正文】 K） ；kolD 塔徑 m；d0 閥孔直徑 m；ET 板效率ve液沫夾帶量F 進(jìn)料流量 /h；kolH 折流擋板間距 mH 塔的有效高度 m；HT 板間距 m；Lh板上液層高度 m；d液體通過(guò)降液管的高度 m；ow堰上液層高度 mph人孔高度 mw外堰高 m；h0 降液管底隙高度 mf塔板靜壓頭 mc干板靜壓頭降 m44lh含氣液層靜壓頭降 mhσ 表面張力造成的靜壓頭降mK 傳熱系數(shù) W/（m 2 在此，特別感謝尚希禮、賈冬梅、劉元偉老師以及我的同學(xué)，通過(guò)與他們的交流使得我的設(shè)計(jì)工作得以圓滿完成。同時(shí)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深地體會(huì)到與人討論的重要性。設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。課程設(shè)計(jì)是對(duì)以往學(xué)過(guò)的知識(shí)加以檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是這次精餾塔設(shè)計(jì)更加深入了對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書(shū)本，并鍛煉了我們的邏輯思維能力，同時(shí)也讓我深深地感受到工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性以及我了解的知識(shí)的狹隘性。BsvTH(tL39。36 塔總體高度的設(shè)計(jì) 塔的頂部空間高度塔的頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚铀P(pán)到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂部空間高度為 1200mm。 人孔人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的唯一通道，人孔的設(shè)置應(yīng)便于人進(jìn)出任何一層塔板。80m?基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 3biD(6210)(.4)102m??????:基礎(chǔ)環(huán)外徑： 3bo()+(.)9經(jīng)圓整后裙座取 ， ；基礎(chǔ)環(huán)厚度考慮到腐蝕余量bi04?取????且 . ???除沫器直徑 ?? 裙座塔底常用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。設(shè)計(jì)氣速選?。?39。?封 ?封 除沫器在空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過(guò)程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)???35設(shè)備的正常操作。?，? m????? 塔底出料管取 ，?35274Lg?34 mu?????? ? 塔頂蒸氣出料管直管出氣，取出口氣速 。 泵的選型與計(jì)算由 mV????:???所以查文獻(xiàn) 油泵的型號(hào)如下：??5型號(hào) 50Y—60 流量 3/mh32揚(yáng)程 60m 轉(zhuǎn)速 2950/minr軸功率 電機(jī)功率 11kW效率 35% 氣蝕余量 泵殼許應(yīng)力 1570/2550Pa 結(jié)構(gòu)形式 單級(jí)懸臂 再沸器的選型與計(jì)算 加熱介質(zhì)的流量當(dāng) ℃時(shí)，查的160t????? 再沸器的計(jì)算與選型℃160582mwtTt????取 24/()oKWC???按四管程計(jì)時(shí)，再沸器選型如下：殼徑/mm 600 管子尺寸 φ25mm ?公稱壓力/ 管長(zhǎng) 33管子總數(shù) 222管城流通面積/ 管程數(shù) 4 管子排列方式 正三角形殼程數(shù) 1 管中心距/mm 32 接管 進(jìn)料進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、T 型進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管。管子為正三角形排列，管子排列方法對(duì)壓力降的校正系數(shù) .05F?橫過(guò)管束中心線的管子數(shù) 1..2317?31取折流擋板數(shù) ???殼程流通截面 20().(.).6cADndm???由于蒸汽冷凝后變成液體，所以這時(shí)涉及到的相關(guān)物性數(shù)據(jù)得帶入液態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)。D─換熱管外徑，m。?─ 按殼程流通截面積 A0 計(jì)算的流速，而 A0=h(DnCd0)。即 012()sPFN????式中 ─流體橫過(guò)管束的壓力降 Pa；1─流體通過(guò)折流擋板缺口的壓力降；2─殼程壓力降的垢層校正系數(shù)，無(wú)因次，對(duì)于液體取 ，對(duì)于氣體可sF取 ；─殼程數(shù)。所以 2 Pad?????? ???于是 ()154iPPa????30．4 殼程壓力降由于殼程流體狀況較復(fù)雜，所以計(jì)算殼程流體壓力降的表達(dá)式很多，計(jì)算結(jié)果都差不多。 ?????可知管程流體呈湍流狀態(tài)。 21()(.20) omt C?????CmQKSt℃）=40W/?2取 （ ?????按雙管程計(jì)時(shí)，初步選定換熱器殼徑/mm 600 管子尺寸 φ25mm ?公稱壓力/ 管長(zhǎng) 管子總數(shù) 232管城流通面積/ 27管程數(shù) 2 管子排列方式 正三角形殼程數(shù) 1 管中心距/mm 32實(shí)際換熱面積 ()?????采用此換熱面積的換熱器，要求過(guò)程的總傳熱系數(shù)為 ./()802ocmQKWmCSt???? 冷凝器的核算（1）管程對(duì)流傳熱系數(shù) ???管程流體流通截面積 ???管程流體流速 ??雷諾數(shù) ??????普朗特?cái)?shù) .62pC?? ?????219./()oWmC?28（2）殼程流體對(duì)流傳熱系數(shù) ?????????????????????????管子正三角形排列，傳熱當(dāng)量直徑為 2 220334()4(0..05) m?????????殼程流通截面積 (1).56(1).1973AhDt???殼程流體流速、雷諾數(shù)及普朗特?cái)?shù)分別為 0()(.8).???????600 .08ed???????? .47C????取.1495w???????于是殼程流體的對(duì)流傳熱系數(shù) 為0?. (.9)(8)().2ePw oduCWmC???????????????????????（3）污垢熱阻查文獻(xiàn) ??5()/17osioRmCW??000siiKdR???292141/()? ??????K計(jì) 選 =/故所選換熱器是合適的（4）核算傳熱面積 ????而該型號(hào)換熱器的實(shí)際傳熱面積 ??從傳熱面積的核算中也可知，所選的換熱器是可用的。2t?泡點(diǎn)回流溫度 ℃?被冷凝的氣體的溫度 ℃，冷凝水的平均溫度 。冷凝水循環(huán)與氣體之間方向相反，當(dāng)逆流式流入冷凝器時(shí)，起液膜減少，傳熱系數(shù)增大，利于節(jié)省面積，減少材料費(fèi)用。()(1)39。 39。76Ft?溫度℃ 40 50 60 70 80二硫化碳 /()kJmol: 四氯化碳 用內(nèi)插法計(jì)算的：℃下: ./()PppCkJmol????:同理： ()CpkJol?? 12()()pPDPDxxkJmol??????℃下： ()PkJml16pC 12()pPWPWCxx?????()kJol??℃下： 109/KJkg??2().)0759/DxJkg????D12M().854()?????塔 頂 (1)0℃時(shí)塔頂氣體上升的焓 QV塔頂以 0℃為基準(zhǔn)。??()(???????39。???(1)??????物質(zhì) 沸點(diǎn) 0C 蒸發(fā)潛熱 KJ/Kg 臨界溫度 TC/K二硫化碳 四氯化碳 3649 22??39。原因：冷卻水方便易得，清潔不易結(jié)垢，升溫線越高，用水量越小，但平均溫差小，傳熱面積大，綜合考慮選擇 16℃。飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減少，但水蒸氣壓力不宜太高。3. 按固定的液氣比，從負(fù)荷性能圖中可查得氣相負(fù)荷上限 ,?相負(fù)荷下限 ，?axin6548..s操 作 彈 性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(jì)是合理的第 四 章 附屬設(shè)計(jì)及主要附件 相關(guān)介質(zhì)的選擇 加熱介質(zhì)的選擇選用飽和水蒸氣，溫度 160℃,工程大氣壓為 。、代入 的值則可求出???????? ?3 32 243min. ...1/846084160s lL s????????????????上式后得按上式作出的液相負(fù)荷下限線是一條與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線.所的負(fù)荷性能圖如下：010 y系列3系列2系列5系列6系列420 小結(jié)1. 從塔板負(fù)荷性能圖中可看出，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(diǎn)在適宜操作區(qū)的適中位置，說(shuō)明塔板設(shè)計(jì)合理。取 為液體在降液管中停sLHAsTf53???s??留時(shí)間的下限，所對(duì)應(yīng)的則為液體的最大流量 ,即液相負(fù)荷上限，于是可得maxs所得到的液相3max () .02/5 5fT fTs sAHAHL L? ????顯 然 由 式19上限線是 一條與氣相負(fù)荷性能無(wú)關(guān)的豎直線。 液相負(fù)荷上限線為了使降液管中液體所夾帶的氣泡有足夠時(shí)間分離出，液體在降液管中停留時(shí)間不應(yīng)小于 3～5s。利用兩點(diǎn)確定一條直線，?sV可在負(fù)荷性能圖中得到霧沫夾帶的上限線。%10 ????pFLsvLsAKcZ? %???TFvLsAKcV?由于塔徑較大，所以取泛點(diǎn)率 ，依上式有18? sVL?????整理后得 .? 此式便為霧沫夾帶的上限線方程，對(duì)應(yīng)一條直線。干 氣 ）（ 液 ） /kg(?（2）嚴(yán)重漏液校核當(dāng)閥孔的動(dòng)能因數(shù) 低于 5 時(shí)將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液，前面已計(jì)算 ，可見(jiàn)0F ?不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液。泛點(diǎn)率的計(jì)算時(shí)間可用式：和1b%vs sLLFZKcA?????%???TFvLsAKcV?塔板上液流面積 ?????苯和甲苯混合液可按正常物系處理，按文獻(xiàn) 表取物性系數(shù)