【正文】 ，其溫度可通過壓力調節(jié)。 值得提及的是，采用直接蒸汽加熱時，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損 失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應較低，因而塔板數(shù)稍有增加。直接蒸汽加熱的優(yōu)點是：可以利用壓力較低的蒸汽加熱；在釜內只須安裝鼓泡管，不須安置龐大的傳熱面。有時也可采用直接蒸汽加熱。此外，在泡點進料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設計和制造上提供了方便。 進料狀態(tài) 進料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負荷都有密切的聯(lián)系。但在塔徑相同的情況下，適當?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰Α?對于沸點低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應在加壓下進行蒸餾。確定操作壓力時，必須根據(jù)所處理物料的性質，兼顧技術上的可行性和經(jīng)濟上的合理性進行考慮。下面結合課程設計的需要，對某些問題作些闡述。 9 第二節(jié) 設計方案的確定 操作條件的確 定 確定設計方案是指確定整個精餾裝置的流程、各種設備的結構型式和某些操作指標。 (5) 抄寫說明書。接管尺寸、泵等，并畫出塔的操作性能圖。 （２）蒸餾塔的工藝計算，確定塔高和塔徑。 精餾塔的設計步驟 本設計 按以下幾個階段進行： (１ ) 設計方案確定和說明。 本書雖未包括其它塔板的設計資料，但其設計的基本方法與浮閥塔和篩板塔是相同的。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。 (５ ) 液面梯度小。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因為它具有下列特點： (１ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 20～ 40％，而接近于篩板塔。塔徑從 200mm 到 6400mm，使用效果均較好。但在處理 8 粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。 浮閥塔是在泡罩塔的基礎上發(fā)展起來的，它主要的改進是取消了 升 氣管和泡罩，在塔板開孔上設有浮動的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動，自行調節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。 (２ ) 操作彈性較小 (約 2～ 3)。 (４ ) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 (２ ) 處理能力大，比同塔徑的泡 罩塔可增加 10～ 15％。目前從國內外實際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛，因此，本章只討論浮閥塔與篩板塔的設計。 板式塔為逐級接觸型氣－液傳質設備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。 板式塔類型 氣－液傳質設備主要分為板式塔和填料塔兩大類。 實際上，任何塔設備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也 是互相矛盾的。 (５ ) 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作 、 調節(jié)和檢修。對于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 (２ ) 操作穩(wěn)定，彈性大，即當塔設備的氣 (汽 )、液負荷有較大范圍的變動時，仍能在較高的傳質效率下進行穩(wěn)定的操作并應保證長期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。 7 第一節(jié) 概 述 精餾操作對塔設備的要求 精餾所進行的是氣 (汽 )、液兩相之間的傳質，而作為氣 (汽 )、液兩相傳質所用的塔設備，首先必須要能使氣 (汽 )、液兩相得到充分的接觸，以達到較高的傳質效率。完整的設備設計，應在上述工藝設計基礎上再進行機械強度設計，最后提供可供加工制造的施工圖。圖面上應包括如下內容 : 1. 設備圖形 指主要尺寸 (外形尺寸、結構尺寸、連接尺寸 )、接管、人孔等； 2. 技術特性 指裝置的用途、生產(chǎn)能力、最大允許壓強、最高介質溫度、介質的毒性和爆炸危險性； 3. 設備組成一覽表 注明組成設備的各部件的名稱等。泵、壓縮機等也有類似情況。一般，主體設備在不同單元操作中是不同的，即使同一設備在不同單元操作中其作用也不相同，如某一設備在某個單元操作中為主體設備，而在另一單元操作中就可變?yōu)檩o助設備。 表 01 輔助物料和共用系數(shù)介質代號 代號 中文名稱 代號 中文名稱 W 水 S 蒸汽 BW 鍋爐給水 HS 高壓蒸汽 BR 鹽水 LS 低 壓蒸汽 BRR 鹽水回水 MS 中壓蒸汽 BRS 鹽水補給水 C 冷凝液 CW (循環(huán) )冷卻水 PWW 生產(chǎn)廢水 CWR (循環(huán) )冷卻回水 CS 化學污水 RW 冷卻水 (用于零度以上 ) RW 冷凍回水 6 圖上應標注單元設備的代號，單元設備分類代號見表 02。 工藝物料的介質代碼自行編制，一般以分子式及其編寫字母表示。這里指的控制點符包括被測變量的儀表功能 (如調節(jié)、紀錄、指示、積算、連鎖、報警、分析、檢測及集中 ,就地儀表等 )。 三、帶控制點的工藝流程圖的繪制 帶控制點的工藝流程圖是一種示意性的圖樣 ,它以形象的圖形、符 號、代號表示出化工設備、管路、附件和儀表自控等，借以表達出一個生產(chǎn)中物料及能量的變化始末。 5 整個設計是由論述、計算和繪圖三部分組成。說明書是設計的書面總結，也是后續(xù)設計工作的主要依據(jù)，應包括以下主要內容： （ 1）封面（課程設計題目、班級、姓名、指導教師、時間 ）； （ 2）目錄； （ 3）設計任務書； （ 4）設計方案簡介； （ 5）設計條件及主要物性參數(shù)表； （ 6）工藝設計計算； （ 7）輔助設備的計算及選型； （ 8）設計結果匯總表； （ 9）設計評述及設計者對本設計有關問題的 討論； （ 10）工藝流程圖及設備工藝條件圖； （ 11）參考資料。 通過課程設計 ,學生應該注重以下幾個能力的訓練和培養(yǎng)： 1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù) (包括從已發(fā)表的文獻中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集 )的能力； 2. 樹立既考慮技術上的先進性與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設計思想，在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力； 3. 迅速準確的進行工程計算的能力； 4. 用簡潔的文字，清晰的圖表來表達自己設計思想的能力。 課程設計不同于平時的作業(yè)，在設計中需要學生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進行過程和設備計算，并要對 自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設計。 1 化工原理課程設計 指導書 –––––板式精餾塔的設計 烏海職業(yè)技術學院化學工程系 張艷君 2021 年 7 月 2 緒 論 ..................................................................................................................... 4 第一節(jié) 概 述 ................................................................................................ 7 精餾操作對塔設備的要求 ............................................................................ 7 板式塔類型 .................................................................................................... 7 ..........................................................