【正文】 ? =3mm 的碳素鋼作為篩板，取 t/do=，故 ： 孔中心距 t= = mm 依式 321 1 5 8 1 0( ) 3 6 8 1anAt ??? 孔 依式 02200 . 9 0 7 0 . 9 0 7% % % 5 . 6 6 8 8 %( / ) ( 2 0 / 5 )aAA t d? ? ? ? ? 開孔率在（在 515%范圍內(nèi)） 每層塔板上的開孔面積為 20 0. 05 67 1. 27 14 0. 07 21aA A m?? ? ? ? 氣體通過篩孔的氣速 0 0 1 . 1 7 3 8 1 6 . 2 8 6 2 /0 . 0 7 2 1sVu m sA? ? ? 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 n篩孔數(shù) A0開孔面積 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 七 、 塔 的流體力學(xué)計(jì)算 氣體通過液體壓降相當(dāng)?shù)囊褐?hp 依式 p c Lh h h h?? ? ? 干板壓降的液柱高 hc 依 0 / 5 / 3 ? ??， 查干板孔的流量系數(shù)圖得， C0= 再由式 20020 .0 5 1 ( ) ( )1 6 .2 8 6 2 2 .8 1 70 .0 5 1 ( ) ( ) 0 .0 6 9 71 .6 6 6 7 7 5 7 .8 5VcLuhCm???? ? ? ? 氣流通過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?hl 1 . 1 6 1 0 . 7 9 8 /1 . 5 3 8 6 0 . 0 8 4 6sa TfVu m sAA? ? ??? 0 .8 0 7 3 2 .8 7 1 .3 3 9 8a a vFu ?? ? ? 由充氣系數(shù) 0? 與 Fa 的關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù)為 依式 00( ) 5 ( 437 6 162 4) 39l w wh h h m?? ? ? ? ? ? 克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐?h? 據(jù)式04 4 1 8 . 3 3 9 0 . 0 0 1 9 7 97 5 7 . 8 5 9 . 8 1 0 . 0 0 5lhmgd? ?? ?? ? ?? ? ? ? 故 hp=++= mm 單板壓降 ： 0. 10 88 75 7. 85 9. 81 80 9. 2p p Lp h g pa?? ? ? ? ? ? 霧 沫 夾帶 量 ev 的 驗(yàn) 算 63 .263 .235 .7 1 0 ()5 .7 1 0 0 .7 9 8( ) 0 .0 1 1 31 8 .3 3 9 1 0 0 .4 1 0 .1 5avTfueHh???????????? 液 /kg 氣 液 /kg 氣 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧膜夾帶。 液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度 ()d T wH H h? ? ? 依式 a p L dh h h h? ? ? 計(jì)算 Hd hd 依下式計(jì)算，即 2200 . 0 0 2 3 6 50 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 7 5 20 . 8 4 0 . 0 4sdwLhmlh? ? ??? 184 39 013 57 587 99dHm? ? ? ? 取 ? =，則 ( ) 0 .5 ( 0 .4 1 0 .0 4 6 1 6 7 ) 0 .1 4 6 8T w dH h H? ? ? ? ? ? 在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。 霧膜夾帶線（ 1） 依式 6 .7 1 0 ()aTfuev Hh? ??? ? 式中 1 . 1 6 1 0 . 6 8 7 7 71 . 5 3 8 6 0 . 0 8 4 6sasTfVuVAA? ? ??? 3 2 / 336002 . 5 ( ) 2 . 5 2 . 8 4 1 0 ( )sf w o w wwLh h h h E l???? ? ? ? ????? 近似取 E≈ ， hw= m， lw= m 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 故 3 2 / 32 / 3 46 4 10 ( ) 95 73sfsLhL???? ? ??????? 取霧膜夾帶極限 ev 為 液 /kg 氣，已知 318 .33 9 10 / , 1TN m H m? ?? ? ?，并代入上式 得63 2 / 32 / 3 87 ( )21 .73 65 10 1 95 73 87 812 22 8 ( ) 15 73ssssVLVL????? ? ?? ? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) Ls 值，依上式算出相應(yīng)的 Vs 值列于下表： Ls m3/s Vs m3/s 表 8— 1 霧沫夾帶線氣 液體積 依表中數(shù)據(jù)在 Vs—— Ls 圖中作出霧膜夾帶線（ 1）。 Ls m3/s Vs m3/s 表 8— 2 液泛線氣液體積 液相負(fù)荷上限線 取液體在降液管中停留時(shí)間為 4 秒，由下式 3, m a x * 0 .4 1 0 .0 8 4 6 0 .0 0 8 6 7 2 /4Tfs HAL m s? ?? ? ? 液相負(fù)荷上限線如圖中（ 3）所示，坐標(biāo)圖上為與氣流量 Vs 無關(guān)的垂直線。 Ls m3/s Vs m3/s 表 8— 3 漏液線氣液體積 液相負(fù)荷下限線 取平堰，堰上液層高 how=，作為液相負(fù)荷下限條件，依 下式，取 E=，則 , m in 2 / 33 2 / 3, m in36002 .8 4 ()10000 .0 0 6 2 .8 4 1 0 ( 4 2 8 5 .7 1 4 3 )sowwsLhElL???? = 104 m3/s 由上式在 Vs—— Ls 圖上作出液相負(fù)荷下限線（ 5）。 精餾塔的操作彈性 . m in, m a x1 3 6 .8 8 1 .8 57 3 .6 7 5 2 3ssVV? ? ? 將上面五條線繪制如下圖： 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 八 附屬設(shè)備計(jì)算及選取 塔頂空間 塔頂空間為最上一層板與塔頂?shù)目臻g。 塔底空間 塔底空間為塔內(nèi)最下層板到塔底間距，因塔底液面至最下一層板之間要有 1~3m的間距，為了增大操作系數(shù)及彈性，所以取塔底空間為 。 塔高計(jì)算 由下式計(jì)算精餾塔的塔高： ( 1 )F p T F F p P D BH n n n H n H n H H H? ? ? ? ? ? ? ? 式中 H—— 塔高（不包括封頭，裙坐）， m n—— 實(shí)際塔板數(shù) nF—— 進(jìn)料板數(shù) HF—— 進(jìn)料 板處板間距， m np—— 人孔數(shù) Hp—— 設(shè)人空處的板間距， m HD—— 塔頂空間（不包括底蓋部分）， m HB—— 塔底空間（不包括底蓋部分）， m 由前面計(jì)算得出： n 為 29， nF為 1，取進(jìn)料板間距 HF為 1m，人孔數(shù) np 為 4，人空處板間距 Hp 仍為 ， HD為 ， HB為 3m。 u氣體速度， m/s. 常壓下蒸汽輸送速度在 u=10～ 40m/s，現(xiàn)按 30m/s 設(shè)計(jì)計(jì)算 ，按加壓下操作計(jì)算 p= 30 1 5 /4p uu m sp? ? ? 式中 up 加壓下氣體速度， 1 . 1 6 1 3140 . 7 8 5 0 . 7 8 5 1 5pVsd m mu? ? ??? 跟據(jù)化工機(jī)械基礎(chǔ)管件附表選公稱直徑 350mm，外徑 366mm， 壁厚8mm。 LS= 0 . 0 0 2 3 6 54 4 . 80 . 7 8 5 0 . 7 8 5 1 . 5Lsd m mu? ? ?? 跟據(jù)化工機(jī)械基礎(chǔ)管件附表選公稱直徑 50mm，外徑 60mm，壁厚5mm。 4)塔釜液出口 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁 選取釜液出口流速為 u= m/s 設(shè)計(jì) 。 5)進(jìn)入再沸器的汽液混合液入口 常壓下有機(jī)氣體輸送速度在 ， u 選 取 。 6)再沸器進(jìn)入塔內(nèi)管口直徑 氣體量 V39。入 = 取 u=20m/s。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 九 冷凝器和再沸器熱量衡算 在化工原理課本上查取各種物質(zhì)的物性參數(shù)如下表： 組分 苯 甲苯 二甲苯 三甲苯 氣化 r 76 Cp 頂 yi 底 xi 表 9— 1 物料組成 其中 r 和 Cp 單位都為 kcal/kg， 30℃水的比熱為 ， 水蒸氣的汽化潛熱為 。 1cal= 平均摩爾質(zhì)量 M=∑ yi*Mi = kg/kmol 由 Q=M V r = =3615662 kj/h 由 Q=m 水 Cp 水 ⊿ t 假設(shè)水溫從 30℃上升到 100℃，代入數(shù)據(jù)得 3615662= m 水 (10030) m 水 = kg/h 塔頂換熱器熱負(fù)荷 由 Q=M D Cp 均 ⊿ t Cp 均 =∑ yi*Cpi = kcal/kg Q= （ 10440） =假設(shè)水從 30℃上升到 40℃ 則 m 水 =（ 10） =河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 塔底再沸器熱負(fù)荷 由前面算得塔底進(jìn)料量 L 底 = L+F=，出料量 W=，氣化量 V=，塔底溫度為 124℃ M=∑ xi*Mi= kg/kmol r=∑ yi*ri = kcal/h 由 Q=V M r = =3807934 kj/h 用 的水蒸氣加熱， 汽化潛熱為 。只有將理論同實(shí)踐結(jié)合起來，才能真正在工作中游刃有余，把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。 在設(shè)計(jì)過程中，在我公司廠長(zhǎng)的幫助下，查閱了相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)，結(jié)合我廠目前實(shí)際情況及氣候，水源等設(shè)計(jì)過程的影響因素，對(duì)粗苯精制過程設(shè)計(jì)進(jìn)行合理規(guī)劃，綜合考慮，使其真正接近實(shí)際生產(chǎn)，也為以后的工作做好基礎(chǔ)。對(duì)在生產(chǎn)中可能發(fā)生的問題和容易發(fā)生 的事故有所認(rèn)識(shí)。 對(duì) 粗苯精制 方面的知識(shí)有了一個(gè)比較深刻的 了解，為以后在此方面工作有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。他 在設(shè)計(jì)和 撰寫等各個(gè)方面都給予了大量的指導(dǎo)和幫助，令我不但完成了設(shè)計(jì)，也學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，受益匪淺，特致以深深的感謝。 在這里我再次向在設(shè)計(jì)完成中給予我悉心關(guān)懷、鼓勵(lì)和指導(dǎo)的各位指導(dǎo)老師致以深深的敬意和謝意。 感謝我的朋友和同學(xué)對(duì)我的關(guān)