【正文】 在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進行熱和質(zhì)的傳遞過程。熱量自塔低蒸汽輸入，由冷凝器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。塔釜采用直接蒸汽供熱，塔底產(chǎn)品用于預熱原料 冷卻后送入貯槽。s)? 6 相對揮發(fā)度 ? 7 氣相流量 Vs,（m 3/s） 8 液相流量 Ls,(m3/s) 10 3?10 3?9 實際塔板數(shù) 36 9 10 塔徑 D,m 11 板間距 H , 12 溢流形式 單流型 單流型13 降壓管形式 弓形 弓形14 堰長 l , 15 堰高 h , 16 降液管內(nèi)停留時間 ，s? 17 板上液層高度 h , 18 堰上液層高度 h , 19 降壓管底隙高度 h , 20 降液管高度 H ， 21 泛點率 ，%? 22 閥孔動能因子 F011 1123 孔速 u （m/s）0 24 每層塔板上的浮閥數(shù) 115 10125 氣體流經(jīng)塔板壓降 Pa 56826 操作彈性 附錄二乙醇—水系統(tǒng) t—x—y 數(shù)據(jù)乙醇摩爾數(shù)/% 乙醇摩爾數(shù)/%沸點t/℃ 液相 氣相沸點t/℃ 液相 氣相 82 附錄三 流程圖說明乙醇水溶液經(jīng)預熱至泡點后，用泵送入精餾塔。參考文獻[1]陳英男、[M]. 上海: 華東理工大學出版社,2024[2]劉雪暖、[M]. 山東：石油大學出版社， 2025[3] [M].北京：化學工業(yè)出版社， 202 5[4]（第三版上冊） [M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2027[5]路秀林、[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2022 、1[6][M].上海科學技術(shù)出版社 [7]（上冊）[8]王存文、.[M] 。在老師和同學的幫助下，我們小組按時完成了這次的課程設計任務，它讓我們明白，知識不是死板硬套，而是有理可循，有數(shù)可依的。在此過程中，我們將我們所學的 Auto CAD 的知識充分利用起來，如求最小回流比，求實際塔板數(shù)，確定浮閥塔板的開孔數(shù)目，畫負荷性能圖，再到后來的工藝流程圖的繪制以及裝配圖的繪制，這都離不開對 CAD 知識的熟練掌握。在計算的許多過程，我們必須在計算所得值的基礎上再考慮一定的安全系數(shù)，如我們在分別計算出精餾和提餾的板數(shù)之后，還必須分別再加上兩塊板，使它具有一定的操作彈性。再到后來管道以及其他設備的選型，讓我們將化工原理上學到的相關(guān)知識一化工設備機械基礎聯(lián)系起來，對我們的設計工作有很大幫助。在涉及的化工原理，分離，化工熱力學等課程中，我們充分意識到我們這大學三年所學知識的重要性。比如說由于沒有正確理解某個公式的使用范圍而盲目套用，結(jié)果導致要從頭又開始計算，這個過程花費的時間較多。每一步的計算都關(guān)乎到后面的一連串結(jié)果。在這個課程設計過程當中，我們綜合地運用了我們所學習過的流體力學，傳熱，傳質(zhì)，分離等方面的化工基礎知識，設計了一款可應用于設計生產(chǎn)當中的乙醇水連續(xù)精餾浮筏塔。 m 相鄰橫排中心距離單板壓降 pP?Pa 568 568降液管內(nèi)清液曾高度 Hd m 泛點率 % 氣相負荷上限 ??axsu3/ 氣相負荷下限 霧沫夾帶控制操作彈性 漏液控制結(jié)束語精餾塔的設計，在化工行業(yè)應用較廣。校核：A= 2Q== KJ/????Q所以傳熱足夠，設計滿足要求。 冷卻器計算取水進口溫度為 25℃，水的出口溫度為 35℃；塔頂全凝器出來的有機液 D=；溫度為℃，降至 35℃。 全凝器計算取水進口溫度為 25℃，水的出口溫度為 40℃，V =；塔頂出口氣體的溫度為 ℃，在此溫度下：=730+（） 1564=== KJ/sCVQ??℃????????????????t)/(.).1(.)1( CkgKJxxPFP ???????水乙 醇A= ?????????取安全系數(shù) ,則實際傳熱面積為 2作為傳熱管，管心距 PT 為 ??傳熱管長度定為 3m，根據(jù)傳熱面積計算管的根數(shù) n：???ldAn?換熱器的直徑同上求法，其中 PR=32/25=，CL=1，CTP= mLdACTD ??????則 Do=，管程為 6，管子根數(shù) 4， ，換熱管長度為 3000mm ? ，管子按正三角形排列。G700410518062m校核：A= 2Q==????所以傳熱足夠，設計滿足要求。sKJtFCQPm /)(?????吸 收取總傳熱系數(shù) K=700=℃?????Ctm ????????).27/()/( mtKQAm??????取安全系數(shù) ，則實際傳熱面積為：A= 。擬定將釜液降至 35℃排出，以用于他途。 預熱器計算設計流程要求泡點進料，進料濃度下的泡點溫度為 ℃，而原 料溫度為 20℃。下面 3 個換熱器的計算均按照這個假定。冷卻器一個：將產(chǎn)品冷卻到要求的溫度后排出。 數(shù)據(jù)與說明預熱器一個：預熱進料,同時冷卻釜液。進料段空間高度，mF塔底空間高度，mWN—實際塔板數(shù)；S—人孔數(shù)目（不包括塔頂空間和塔底空間人孔）本設計的塔體總高：H=。 塔總體高度由下式計算： )45(1239。為了防止進料直沖塔板，常在進料口處考慮安 TH裝防沖實施，如防沖板，入口堰，緩沖管等， 應保證這些實施的安裝。V 釜液=600＝ 3 mRHW )()()2134( 3???????????167。167。第六章 塔總體高度的設計167。采用直管進氣，取出口氣速為：u=23 m/s 則：????查表取 Φ300校核設計流速： su/)(421??????167。取 ，?4056218./ m??查表取 Φ57校核設計流速， su /).(489??????經(jīng)校核，設備適用。本設計采用直管進料管，管徑計算如下： 742/???????? ,取 ,查標準系列選取 Φ57校核設計流速： smdFu /).(4642 ???????經(jīng)校核，設備適用。第五章 塔附件設計167。???氣相負荷下限 。5. 塔板的氣相負荷上限完全由液沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。???所以，精餾段操作彈性=。3. 按固定的液氣比，由圖查出塔板的氣相負荷上限 。根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出塔板負荷性能圖圖 41 精餾段負荷性能圖提 餾 段 負 荷 性 能 圖01234567890 (m3/s)VS2/(m3/s))物 沫 夾 帶 線液 泛 線液 相 負 荷 上 限 線漏 液 線液 相 負 荷 下 限 線操 作 線由塔板負荷性能圖可以看出：1. 在任務規(guī)定的氣液負荷下的操作點 p（設計點）處在適宜的操作區(qū)內(nèi)的適中位置。取堰上液層高度 作為最小液體負荷標準，做出液相負荷下限線，流量無關(guān)的豎直線。液體在降液管中停留的時間由下式： 3~5FTsAHsL??以 作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則：5 () 0127/5FTs ms????據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直的液相負荷上限線。sV表 43 提餾段液泛線數(shù)據(jù) 2SL 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線。（2）提餾段：同理可得： 22/ SSVL???在操作范圍內(nèi)任取兩個 值，可求出與之對應的 值，計算結(jié)果列于表 43：39。3/SLcms39。L39。? ,即 =在操作范圍內(nèi)，任取若干個 ，算出相應的 值。 39。 SVL????=整理得： 39。（2）提餾段 39。按泛點率 80%計算。167。39。 39。ve(2)提餾段：取物性系數(shù) K=，泛點負荷系數(shù) = 則FC泛點率39。d2h167。 39。d2pLdh+???取 ，已選定39。39。11dh?：（1）單層氣體通過塔板的壓降相當?shù)囊褐叨龋??（2）液體通過降液管的壓頭損失： 2 .39。 ????（2）板上充氣液層阻力：取 ??， ， ??（3）液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)囊后w高度為：?=568paLp2g=????167。pclh+h???Lphg???：（1）干板阻力：???因 ，故01c2 ????（2）板上充氣液層阻力：取 ??， ， l0h..??（3）液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)囊后w高度為：pc1h+.?Lpg=..=????：（1）干板阻力： 39。%=??第四章 塔板的流體力學驗算167。?閥動能因子變化不大，仍在 9~13 范圍內(nèi)。t’圖 38 提餾段浮閥數(shù)目的確定按 N=101，重新核算孔速及閥孔動能因子： ??39。Fu?.48m/s每層塔板上的浮閥數(shù)目為：= =97 個39。塔板開孔率 = =%?39。01u=??（ ） m/s= =39。計算塔板上的鼓泡區(qū)面積，按 式計算221a RAsin80xx???????????其中： ??DS1.+0.. m???（ ） =?所以： = =. sin854arc? ?????? ?? ?2浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距 t=則排間距： = =?’ .7150?因塔徑較大，需采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 ，而應小些，故取 =，以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)目為 115t’個。167。 塔板的結(jié)構(gòu)尺寸由于塔徑大于 800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板，塔板面積可分