【正文】 ?? ）（提? 液相平均表面張力的計(jì)算 有公式 ??? iiLM ?? 計(jì)算 塔頂液相平均表面張力計(jì)算 CtD ?? 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 mmNmmNmmNLD BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 進(jìn)料板液相平均表面張力計(jì)算 CtF ?? 時(shí)，查《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 mmNmmNmmNLF BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 塔底液相平均表面張力 CtW ?? 時(shí)，查 《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》得 mmNmmNmmNLW BA /)( /,/ ?????? ??? ?? 精餾段平均表面張力為 mmNL /)( ???? 提餾段平均表面張力為 mmNL /)( ????? 精餾塔主要工藝尺寸的計(jì)算 塔徑的計(jì)算 氣液相體積流量為 精餾段：smLMLsmMMVVMVLLSVVFVDVVS/ 0 5 2 /9 4 2/)(0 3 )(333??????????????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 9 提餾段：smMLLsmMVVLLSVVS//333???????????????????? 則，精餾段由VVLCu ? ?? ??m a x ,C可由： mhHVLCCLTVLSSL,0 4 ) 0 5(9 4 )()20(2/132/20?????????板上液層高度取板間距圖的橫坐標(biāo)為：由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，求得， ??? 則 mhH LT ??? , 圖 [1] 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ?C , )20 ()20( 20 ???? LCC ? smCCuVVL / 0 5m a x ????? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 mVDsmuuS 0 9 4 / m a x??????????塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 D=1m 塔截面積為 222 7 8 mDAT ???? ? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 10 實(shí)際空塔氣速為 smu / 1 ?? 同理提餾段：由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，圖 的橫坐標(biāo)為： ) ( )( 2/132/1 ????????? ?VLSSVL?? 取板間距 ,??TH 板上液層高度 mhL ?? ,則 mhH LT ???? ，查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 ??C smCuCCVVLL/ 8 80 7 0 7 )20(0 8 )20(m a x20???????????????????? 取安全系數(shù)為 ，則 muVDsmuuS 7 / m a x???????????????塔徑 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后 mD 1?? 塔截面積為 222 7 8 mDAT ?????? ? 實(shí)際空塔氣速為： smAVuTS /9 9 8 7 7 ????? 精餾塔有效高度的計(jì)算 精餾段有效高度為 mHNZ T ?????? ）（）（ 精精 提餾段有效高度為 mHNZ T ??????? ）（）（ 提提 故精餾塔的有效高度為 : mZZZ ????? 提精 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤，各項(xiàng)計(jì)算如下： (1)堰長(zhǎng) Wl 取 ),(, mllDDmDl WWW ????????? 故 (2)溢流堰高度 Wh 精餾段：由 OWLW hhh ?? ,選用平直堰，堰上液層高度 3/2)( WhOW lLEh ? 近似取 E=1，則 mhOW 0 1 7 ) 3 6 0 02 1 (11 0 0 3/2 ????? 取板上層清液高度 mhL ? ,則： mhhh OWLW 0 4 2 1 7 ????? 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 11 提餾段： mhOW 0 0 1 8 ) 3 6 0 (11 0 0 3/23 ??????? ? 取 mhhhmh OWLWL 0 52 01 , ?????????? (3)弓形降 液管高度 dW 和截面積 fA 精餾段：由 ??DlW ， 圖 [5] 查弓形降液管的參數(shù)圖得： mDWmAADWAAdTfdTf,2??????????? 驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即： ssLHA s Tf 3 ??? ??? ?? 故降液管設(shè)計(jì)合理 提餾段：因 mWWmAAmDD ddff ,0 6 2 ,1 2 ????????? 故 則 ss 6 2 3 ??? ??? ??，故降液管設(shè)計(jì)合理 。 物沫夾帶 由公式：泛點(diǎn)率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ? 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度： mWDZZ dLL ???????? 板上液流面積： 6 2 7 8 mAAAA fTbb ???????? 圖 33 泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù) [1] 則精餾段：取物性系數(shù) K=，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查得 ?FC ，帶入公式有： 泛點(diǎn)率 %% 3???? ???????F 提餾段：取系數(shù) K=，泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查得 ??FC 泛點(diǎn)率 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 15 %% 3???? ????????F 物沫夾帶是指下層塔板上產(chǎn)生霧滴被上升氣流帶到上層塔板上的現(xiàn)象，物沫夾帶將導(dǎo)致塔板效率下降。物沫夾帶量 Ve 應(yīng)滿足小于 (液 )/kg(干氣體 )的要求。 塔板符合性能圖 物沫夾帶線 泛點(diǎn)率 = %1 0 0???bFLSVLVSAKCZLV ?? ?據(jù)此可做出負(fù)荷性能圖的物沫夾帶線。( 3/22222422SSSLLV??????????? ???整理得 3/222 6 5 2 39。 6 1 2 39。/(m3/s)Vs39。 (2) 踏板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下線由漏液控制。 冷卻劑的選擇 本設(shè)計(jì)建廠選在吉林，平均氣溫為 25 C? ，故選用 25C? 的冷卻水，溫升 10C? ，即冷卻水的出口溫度為 35C? 。 封頭 選取橢圓形封頭，由公稱直徑 300mm，查得曲面高度 mmh 4001 ? ，直邊高度mmh 300 ? ，故選用封頭 721120,2300 ?? JBD g 除沫器 空塔氣速較大，塔頂帶液嚴(yán)重以及工藝過(guò)程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除 沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。 設(shè)計(jì)氣速選?。篤VLku ? ?? ??? ,系數(shù) ??k smu / 510 ??? 除沫器直徑： muD ????? ? 故選取不銹鋼除沫器，類型：標(biāo)準(zhǔn)型，規(guī)格 40100，材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 1Cr18Ni9Ti），吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 22 絲網(wǎng)尺寸，圓絲 ? 裙座 塔底常用裙座支撐，裙座的結(jié)垢性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。 手孔 由于本次設(shè)計(jì)的塔徑較小，所以應(yīng) 設(shè)置手孔。 塔總體高度的設(shè)計(jì) 塔頂部空間高度是指塔頂?shù)谝粚拥剿敺忸^的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為 600mm，塔頂部空間高度為 1200mm。 mARtLH TVSB )()~(/)60( 3 ???????????? ? 塔總體高度 mHHHHHHmmmNHNHHBlTTl 00 015 0)123(40 0 ??????????? ?????????頂封群提精 換熱器（進(jìn)料預(yù)熱器或產(chǎn)品冷卻器）的設(shè)計(jì)計(jì)算 冷卻器 選取管殼式冷凝器，冷凝水循環(huán)與氣體方向相反，即逆流式。 取冷凝器傳熱系數(shù)： )/(5 5 0 2 ChmK ca lK ???? ，又吉林地區(qū)平均溫度 25C? ， 10C? 對(duì)于逆流： T ? ?? t 25C? ?35C? Ctttttm ??????????????? )()(ln)()(ln1212 故冷凝器冷凝面積： 02 36 323 02 36 3 mttK QAmmC ?? ???????? 表 選取的冷凝器參數(shù)表 [7] 公稱直徑 管程數(shù) 管數(shù) 管長(zhǎng) /mm 換熱面積 公稱壓力吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 23 /mm / 2m /MPa 159 1 13 2020 25 注：摘自《金屬設(shè)備》上冊(cè) P118 表 225 和 P135 表 228 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)： JB114571238 設(shè)備型號(hào) G273I255 加熱器 選用 U 型管加熱器，經(jīng)處理后，放在塔釜內(nèi)。本次取 smWF /? 。這次對(duì)苯 甲苯浮閥式連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)，我們了解任務(wù) 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了它的主要程序和方法，培養(yǎng)了分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，更重要的是樹立正確的設(shè)計(jì)思想，加強(qiáng)了 個(gè)人的獨(dú)立完成任務(wù)的能力。由精餾塔的附屬設(shè)備的計(jì)算可知：塔頂冷凝器的型號(hào)為 G159I252，塔底再沸器的型號(hào)為 G273II253。 主要數(shù)據(jù)結(jié)果總匯 表 設(shè)計(jì)浮閥塔板的主要結(jié)果匯總表 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) 精餾段 提餾段 塔徑 D m 1 1 板間距 TH m 空塔氣速 u m/s 堰長(zhǎng) wl m 堰高 Wh m 0． 0425 板上清液層高度 Lh m 降液管底隙高 0h m 浮閥數(shù) N 120 120 閥孔氣速 m/s 浮閥動(dòng)能因子 0F 臨界閥孔氣速 0C? m/s 孔心距 t m 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 26 單板壓降 pP? Pa 降液管內(nèi)液層高度 dH m 泛點(diǎn)率 F % 氣相負(fù)荷上限 max()SV 3/ms 氣相負(fù)荷下限 min()SV 3/ms 操作彈性 塔板類型 單溢流弓形降液管 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 27 結(jié)束語(yǔ) 化工原理課程設(shè)計(jì)是化工原理教學(xué)中的一個(gè) 環(huán)節(jié)，它要求對(duì)化工原理課程的各個(gè)方面都比較熟悉，特別是計(jì)算部分對(duì)化工原理課程掌握的要求度更高，并且對(duì)設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)要有一定的了解，對(duì)化工繪圖能力要有一定的要求。 此外， 課程設(shè)計(jì)是對(duì)以往學(xué)過(guò)的知識(shí)加以檢驗(yàn)，它能夠培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是這次精餾塔設(shè)計(jì)更使我們深入的理解和認(rèn)識(shí)了化工生產(chǎn)過(guò)程，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書本，并鍛煉了我的邏輯思維能力。通過(guò)自學(xué)及老師的指導(dǎo)，不僅鞏固了我所學(xué)的化工原理知識(shí) ,更極大地拓寬了我的知識(shí)面，讓我更加深刻地認(rèn)識(shí)到實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程和理論的聯(lián)系和差別，這對(duì)將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作無(wú)疑將起到重要的作用。在老師和同學(xué)們的幫助下，我克服了種種困難課程設(shè)計(jì)圓滿完成了。 在此，特別感謝 劉艷 杰 老師，您的指導(dǎo)使得我的設(shè)計(jì)工作得以圓滿完成。 10 紀(jì)律 學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守課程設(shè)計(jì)階段的紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的任務(wù)，按時(shí)上交課程設(shè)計(jì)有關(guān)資料。 10 工藝設(shè) 計(jì)計(jì)算 根據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)備工藝尺寸計(jì)算，附屬設(shè)備的選型等。 20 制圖正確性 符合化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書制圖要求，正確繪制流程圖和工藝條