【正文】 TAWDA?， D m? ? ? ?， 2 2 23 . 1 40 . 0 5 0 . 0 5 0 . 8 1 0 . 0 2 644fA D m?? ? ? ? ? ? 由下式計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，即 30 . 0 2 6 0 . 4 0 6 . 7 51 . 5 4 1 0fTsAH sL???? ? ??（大于 5s，符合要求） 制藥過程原理及設(shè)備課 程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 18 取液體通過降液管底隙的流速 39。 溢流裝置 采用單溢流、弓型降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)制藥過程原理及設(shè)備課 程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 17 進口堰?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗關(guān)系選取 初選板間距 ? ，取板上液層高度 ? 。其中，精餾段理論塔板數(shù)為 6塊，提餾段理論塔板數(shù) 為 8 塊（不包括釜），第 7塊為加料板。 根據(jù)苯、甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作 yx 圖（ 即圖 1）及 txy 圖（即圖 2） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000102030405060708090100yx 圖 1 yx 關(guān)系圖 制藥過程原理及設(shè)備課 程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 10 0 .0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 .07880828486889092949698100102104106108110112114tx (y )p0oCyx 圖 2 txy關(guān)系圖 求最小回流比 minR 及操作回流比 R 在圖 1 中對角線自點 (,)作垂線即進料線（ q 線），該線與平衡線交 點 坐標(biāo)為：（ ， ），是最小回流比時操作線與平衡線的交點坐標(biāo)。? W 39。塔釜采用間接蒸汽加熱，操作回流比采用最小回流比的 倍。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送 入精餾塔內(nèi)。 確定設(shè)計方案的原則 本課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容是分離苯 甲苯混合液。雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大量熱量，但是由于其位能較低，不可能直接用作為塔底的熱源。 熱能的利用 精餾過程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。設(shè)備的出口溫度一般在 50℃左右。 制藥過程原理及設(shè)備課 程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 7 冷卻劑與出口溫度 精餾塔常以循環(huán)冷卻水為冷卻劑，將熱量從塔頂冷凝器中移出。但由于直接蒸汽的加入，對釜內(nèi)溶液起一定的稀釋作用，在進料條件和產(chǎn)品純度、輕組分收率一定的前提下，釜液組成相對降低，故需要在提餾段增加塔板以達到生產(chǎn)要求。 制藥過程原理及設(shè)備課 程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 6 第二章 .設(shè)計方案的確定 操作條件的確定 操作壓力 塔頂壓力為 0P 40 1 01 .3 14 k Pa? ? ? 加熱水蒸汽壓力 P 3 . 0 9 8 . 0 6 6 1 0 1 . 3 3 9 5 . 4 9 8 k P a? ? ? ? 單板壓降 P kPa?△ 進料狀態(tài) 本次設(shè)計中采取飽和液體進料。泡罩塔的主 要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價較高、塔板壓力降較大。泡罩塔廣泛用于精餾和氣體吸收。操作時，液體由塔的上部連續(xù)進入，經(jīng)溢流管逐板下降，并在各板上積存液層，形成液封；蒸汽（或氣體）則由塔底進入，經(jīng)由泡罩底緣上的齒縫或小槽分散成為小氣泡，與液體充分接觸，并穿過液層而達液面，然后升入上一層塔板。塔設(shè)備的一種 ,通常用來使蒸汽（或氣體）與液體密切接觸以促進其相互間的傳質(zhì)作用。 泡罩塔 在其內(nèi)氣體或蒸汽以泡狀通過液體的一種塔 。浮閥塔有活動泡罩、圓盤浮閥、重盤浮閥和條形浮閥四種形式。塔結(jié)構(gòu)簡單，制造費用便宜，并能適應(yīng)常用的物料狀況，是化工、煉油行業(yè)中使用最廣泛的塔型之一。 浮閥的閥片可以浮動，隨著氣體負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)其開啟度，因此，浮閥塔的操作彈性大，特別是在低負(fù)荷時，仍能保持正常操作。其主要特點是在塔板的開孔上裝有可浮動的浮閥，氣流從浮閥周邊以穩(wěn)定的速度水平地進入塔板上液層進行兩相接觸。 缺點：操作彈性小、篩孔小易堵塞。在工業(yè)上實際應(yīng)用的篩板塔中，兩相接觸不是泡沫狀態(tài)就是噴射狀態(tài)，很少采用鼓泡接觸狀態(tài)的。篩板塔普遍用作 H2SH2O 雙溫交換過程的冷、熱塔。 泡沫式接觸氣液傳質(zhì)過程的一種形式，性能優(yōu)于泡罩塔。操作時，液體由塔頂進入，經(jīng)溢流管（一部分經(jīng)篩孔）逐板下降，并在板上積存液層。塔板是板塔式的核心部分，它關(guān)系到氣液兩相傳熱、傳質(zhì)的好壞。氣液兩相在塔板上呈錯流流動。塔板上有降液管，供液相逐層向下流動。 板式塔類型 板式塔是在圓筒形殼體中安裝若干層水平塔板構(gòu)成的。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸汽返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。蒸汽由塔底進入，與下降液進行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā) (低沸點 )組分不斷地向蒸汽中轉(zhuǎn)移，蒸汽中的難揮發(fā) (高沸點 )組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸汽愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達到組分分離的目的。有板式塔與填料塔兩種主要類型。 6. 操作條件 (1) 精餾塔塔頂壓力 MPa(表壓 ) (2) 進料熱狀況 泡點液體 (3) 回流比 R = minR (4) 加熱水蒸汽壓力 kg/cm2 (表壓 )（ 1kg/cm2=） (5) 單板壓降 ≤ (6) 全塔效率 54% (7) 設(shè)備型式 浮閥 (8) 廠址 鎮(zhèn)江地區(qū) 三、設(shè)計項目 (設(shè)計說明書內(nèi)容 ) 設(shè)計說明書應(yīng)包括所有論述、原始數(shù)據(jù)、計算、表格等，制藥過程原理及設(shè)備課程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 3 編排順序如下： I. 封面 (課程設(shè)計題目、班級、姓名、指導(dǎo)教師、時間 )； II. 設(shè)計任務(wù)書； III. 目錄； IV. 概述； V. 設(shè)計方案的選定 ； VI. 工藝設(shè)計計算； V II. 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計計算 ； VIII. 設(shè)計結(jié)果匯總表； IX. 主要符號說明； X. 設(shè)計評述 (即設(shè)計者對本次設(shè)計的評述以及本次設(shè)計的收獲體會 )； XI. 參考 文獻； XII. 致謝 。制藥過程原理及設(shè)備課程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 1 鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校 化工 原理課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 苯 甲苯混合液精餾塔設(shè)計 設(shè)計者： 班級 制藥 13 學(xué)號 130305127 姓名 王婷婷 日期 20201119 指導(dǎo)教師： 徐 兵 設(shè)計成績： 日期 制藥過程原理及設(shè)備課程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 2 一 、設(shè)計題目：苯 甲苯混合液精餾塔設(shè)計 本課程設(shè)計是依據(jù)實際生產(chǎn)情況加以一定程度的簡化而提出的。 二、設(shè)計任務(wù)及操作條件 1. 進精餾塔的料液含苯 40% (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，其余為甲苯 2. 產(chǎn)品的苯含量 =96%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 3. 釜液中苯含量 =%(質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 4. 生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 38000噸 /年苯 甲苯混合液 5. 每年實際生產(chǎn)天數(shù)： 320天。 制藥過程原理及設(shè)備課程設(shè)計 —— 精餾塔設(shè)計 4 目錄 第一章 .概述 .................................................................................................................... 1 精餾塔的簡單介紹 ......................................................................................... 1 工業(yè)上對塔設(shè)備的主要要求 ......................................................................... 1 板式塔類型 ..................................................................................................... 2 篩板塔 ..................................................................................................... 2 浮閥塔 ..................................................................................................... 3 泡罩塔 ..................................................................................................... 4 第二章 .設(shè)計方案的確定 ................................................................................................... 6 操作條件的確定 ............................................................................................. 6 操作壓力 ................................................................................................. 6 進料狀態(tài) ................................................................................................. 6 加熱方式 ................................................................................................. 6 冷卻劑與出口溫度 ................................................................................... 7 熱能的利用 ....................................................