【正文】 ................................................................22第 3 章浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 ..................................................24第 4 章 設(shè)計(jì)過程的評(píng)述和討論 ............................................................25 回流比的選擇 ..............................................................................25 塔高和塔徑 ..................................................................................25 精餾塔的操作和調(diào)節(jié) ..................................................................25第 5 章塔附件設(shè)計(jì) ..................................................................................26 附件的計(jì)算 .................................................................................26 接管 .............................................................................................................................26 筒體與封頭 .................................................................................................................27參考文獻(xiàn) ..................................................................................................29課程設(shè)計(jì)心得 ..........................................................................................30遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 1 章 前言 設(shè)計(jì)題目苯－甲苯連續(xù)精餾塔的工藝設(shè)計(jì)（浮閥塔） 精餾及精餾流程精餾是多級(jí)分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程。因此可是混合物得到幾乎完全的分離。精餾操作廣泛用于分離純化各種混合物，是化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中尤為常見的單元操作。精餾過程中采用連續(xù)精餾流程，原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔頂上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。操作時(shí)，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品，部分汽化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。根據(jù)精餾原理可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，必須同時(shí)擁有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還有配原料液，預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作。化工中的精餾操作大多數(shù)是分離多組分溶液。 精餾操作的特點(diǎn) 從上述對(duì)精餾過程的簡(jiǎn)單介紹可知，常見的精餾塔的兩端分別為汽化成分的冷凝和液體的沸騰的傳熱過程，精餾塔也就是一種換熱器。在加熱汽化溫度一定的情況下，汽化溶液時(shí)的傳熱溫差必定小于加熱純?nèi)軇┑募儨夭睿胰芤旱臐舛仍礁?，這種影響也越顯著。如何利用物料的特性和工藝要求，選擇適宜的精流流程和設(shè)備是精餾操作彼此需要知道和必須考慮的問題。如何充分利用熱量提高加熱蒸汽的利用率是精餾操作需要考慮的另一個(gè)問題。我們應(yīng)用的是浮閥塔板，因?yàn)樗窃谂菡炙搴秃Y孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點(diǎn)。 相關(guān)符號(hào)說明英文字母Aa— 塔板開孔區(qū)面積,m 2；Af — 降液管截面積,m 2；A0 — 篩孔總面積,m 2；AT —塔截面積,m 2；c0 —流量系數(shù),無(wú)因次；C—— 計(jì)算 umax時(shí)的負(fù)荷系數(shù),m/s；CS —?dú)庀嘭?fù)荷因子,m/s；d—— 填料直徑,m；d0——篩孔直徑,m；D—— 塔徑,m；ev— 液體夾帶量,kg（液）/kg（氣） ；E—— 液流收縮系數(shù),無(wú)因次；ET— 總板效率,無(wú)因次；F— 氣相動(dòng)能因子,kg1/2/(sm1/2) ；g——重力加速度,；h——填料層分段高度,m；h1— 進(jìn)口堰與降液管間的水平距離,m；hc— 與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?m 液柱；hd— 與液體流過降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐鵫f— 塔板上鼓泡層高度,m；h1 —與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊褐叨?m；hL— 板上清液層高度,m；h0— 降液管的底隙高度,m；hOW—堰上液層高度,m；hW— 出口堰高度,m；h,W—進(jìn)口堰高度,m；hб—— 與阻力表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?m 液柱；H——板式塔高度,m；Hd——降液管內(nèi)清液層高度,m；HD——塔頂空間高度,m；HF——進(jìn)料板處塔板間距,m；HP——人孔處塔板間距,m；HT——塔板間距,m；K—— 穩(wěn)定系數(shù),無(wú)因次；LW—堰長(zhǎng),m；Lh —液體體積流量,m 3/h；Ls —液體體積流量,m 3/s；Lw —潤(rùn)濕速率,m 3/(m下標(biāo)max—最大的；min—最小的；L—— 液相的；V— —?dú)庀嗟?θ ——液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間,s； μ ——粘度,mPa對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用常壓下的連續(xù)精餾裝置。將原料液通過預(yù)熱器加熱后送入精餾塔內(nèi)。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，操作回流比取最小回流比的 倍。 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)苯的摩爾質(zhì)量 78/AMkgmol?甲苯的摩爾質(zhì)量 92/???.96/.??? 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 ????.遼寧工業(yè)大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) 物料衡算產(chǎn)品產(chǎn)出量 ,(/)??總物料衡算 , ,.nFnWq?苯物料衡算 , , nWq???????聯(lián)立解得 ,F,5./2nWqkmolh 塔板數(shù)的確定 理論板層數(shù)的確定 (1)求最小回流比及操作線回流比由于是飽和液體進(jìn)料，查表得苯—甲苯的相對(duì)揮發(fā)度α=。39。39。,39。,???相平衡方程 )(?????（4）逐板計(jì)算法求理論塔層數(shù) 逐板計(jì)算法是利用相平衡方程與操作線方程從塔頂開始逐板計(jì)算各板的汽相和液相組成，從而求得所需要的理論板數(shù)。餾出液組成 Dx與蒸氣組成 1y 相同，即 。第二塊板的上升蒸氣組成 可由精餾段操作方2y程從 求得。 實(shí)際板層數(shù)求?。?）求全塔效率 TE①求精餾塔中液相混合液的平均黏度當(dāng) p= 時(shí)，苯和甲苯混合液（理想混合液）的