【正文】 直徑 d應(yīng)選 ? 108 ，其內(nèi)徑為 101mm， 則實際 流速為 u=224 4 2 0 0 0 0 0 . 9 5 /3 6 0 0 7 3 1 . 3 0 . 1 0 1V msd?? ???? ? ? 原料泵的選取 1T=20℃ 2T=℃∴ T =46℃ 在此條件下查得AP= 410 Pa BP= oP = oAP + oBP = 410 + = 778 767? ? ? =772 為確定 泵輸送一定流量所需的揚程 H,應(yīng)對輸送系統(tǒng)進行機械能衡算 21 2 32 f f fPuHZ gg h h h???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Z? 兩截 面位差位差 Pg?? 兩截面的靜壓頭差 22ug? 兩截面處的動壓頭差 1fh?直管阻力 2fh?管件閥門局部阻力 3fh?流體流經(jīng)設(shè)備的阻力 Z? = Pg?? =1 0 8 .1 1 0 1 .3 2 5 0 .6 99 .8 1 m? ? 1fh? = 22ludg??? ? 兩個全開閥損耗 ， 2個孔板流量計 局部阻力系數(shù) 2 4 兩個標準彎頭 2= 2fh?= 22cug??= 223 . 2 0 . 6 6 0 . 9 5 0 . 9 50 . 0 3 4 3 ( 8 1 . 5 ) 0 . 4 90 . 1 0 1 9 . 8 1 2 2 9 . 8 1?? ? ? ? ???m 222021036 00 73 1. 3 0. 02 9844SdnVu?? ?? ? ???管 m/s 3fh?= 98 2= 21/26 ∴ H=++++= ∴取 H=20m u=故選擇 IS8065125泵 原料液的流量 Q= 320210 2 5 .9 1 /772 mh? 校核泵的功率 2 5 . 9 1 2 0 7 7 2 5 . 2 31 0 2 1 0 2 0 . 7 5QHN k w?? ??? ? ?? ∴符合條件 允許安裝高度的計算： , 0 1()o Vr fPH N P S HgP H? ??? ? ?= 31 0 1 . 3 2 5 1 0 1 7 4 9 6 . 1 3 1 . 5 7 . 1 87 3 1 . 3 9 . 8 1?? ? ? ?? 三、 思考題 對于板式塔空塔氣速 /u m s? 不 變， 21122()VD? , 其中 1 ? 2 80D mm? 31 3 7 5 . 1 7 4 9 . 7 6 2 . 9 5 /1 . 7 6 3 6 0 0V m s???? 32 /V m s?? 對于填料塔當 R=100mm 時假設(shè) u=假 設(shè)為金屬包耳環(huán)填料 255?? 1 0 0 0 / 7 3 3 .0 5 1 .3 6L?? ???水 ＝ ? /V Kg m? ? 373 3. 05 /L Kg m? ? 所以縱坐標 2 0 . 2 0 . 20 . 5 2 5 5 1 . 3 6 9 . 8 1 1 . 7 6 7 3 3 . 0 5 4 5 0 0 . 1 4 4VLLu g ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 得到橫坐標為 ( ) VLww ?? ? Vww ? 進一步解得 ? 根據(jù)物料衡算式 41 /SV m h? 帶入 4 02SVDu??? 基本符合題目給的條件 由于精餾塔僅有 9 塊理論板 ,且進料位置偏下， 根據(jù)對塔的計算將會 導(dǎo)致的結(jié)果是提餾段板數(shù)減少 ,泡點下的物料全部進入提流段，導(dǎo)致分離不徹底 。但如果在物料組成應(yīng)小于 Fx 的虛線處進料則無法較好的分離。由于全回流時的分離效果是最好的，因此適當提高回流比的數(shù)值可以提高效率。 ② 塔頂或塔底的溫度和壓強 溫度結(jié)合壓強可求得該溫度下物料組成。 塔的不正?，F(xiàn)象和消除方法可由塔板的負荷性能圖分析判斷。 2霧沫夾帶線 氣相負荷超過此線產(chǎn)生霧沫夾帶現(xiàn)象。 4液相負荷上限線 液體超過此線將發(fā)生氣相返混現(xiàn)象。 不正?，F(xiàn)象 液泛 霧沫夾帶 漏液 氣相返混 定義 若塔內(nèi)氣液兩相之一的流量增大使液體 不能順利下流層板產(chǎn)生積液并以此上升產(chǎn)生液泛。 當塔板在操作之時上升氣體流速減小，氣體通過升氣孔道的動壓不足以阻止板上液體流下。 消除方法 適當增大液相流量或減小氣相流減小空塔氣速，減小氣相流速，增加氣體流速，適當減小篩板孔增加氣相流速，使用雙溢流或階23/26 量、增加塔板間距。 徑。 四、創(chuàng)新 ? 充分利用了塔頂和塔底 出料的熱量， 用以加熱原料液，并且自身冷卻到了 40℃，滿足了題目的要求。 ? 換熱器選取經(jīng)軟件核算較準確。 五、 誤差分析 塔計算的誤差 ① 物性計算時塔內(nèi)溫度與壓強的對應(yīng)有誤差 。 換熱器產(chǎn)生的誤差 ① 按理想溶液且完全湍流，與真實存在偏差 ② 物性多為進出口平均溫度的數(shù)值，因此與實際情況有不符 ③ 冷凝器只 進行了軟件模擬，再沸器沒有具體的計算 泵的誤差 ① 塔頂塔底產(chǎn)品預(yù)熱原料液所使用的換熱器局部阻力系數(shù)有誤差。 24/26 工藝流程圖 下水道圖例產(chǎn)品泵進料泵再沸器預(yù)熱器預(yù)熱器進料預(yù)熱器冷凝器釜液貯槽產(chǎn)品貯槽原料貯槽流量計溫度計流量閥用來供熱 25/26 實驗中遇到的問題 和解決 、進料組成、要求塔頂?shù)准兌鹊那闆r下應(yīng)該如何確定回流比和進料量從而保證在產(chǎn)品達標的情況下獲得最大的產(chǎn)量。 我們利用 pr C tq r??? 和 q 線方程1qq?求得 ( , )qqxy ，進而求得了 min ?然后取系數(shù) 得到了 3R? （其中很多參數(shù)是設(shè)定的，如塔的效率定為 45％，回流比的系數(shù)取得 ，因此我們在回流比設(shè)定的理論計算上遇到了困難） 時取出的溫度很低 取塔釜液 時 的時候應(yīng)當先往料槽中放一會，否則取出分析的液體可能是殘存在管子中的。 對進料量和冷凝水用量應(yīng)適時觀察（流量會變小），發(fā)生改變時進行調(diào)整 實驗參數(shù)記錄 塔頂溫度 ℃ 塔釜溫度 ℃ 加熱電壓 全塔壓降 進料溫度 ℃ 結(jié)果：塔頂產(chǎn)品 比賽感想 為了解決這個題目，我們廣泛的查閱資料， 相互 討論，正是這個比賽給了我們一個動力和方向，我們既學(xué)會了怎樣去查閱 資料，知道了使用化工軟件進行模擬，知道了如何對設(shè)備選型和校核，如 何進行工藝設(shè)計，了解了許多設(shè)備及窗口的國家標準，還有很多工業(yè)實際精餾操作中所面臨的問題，這些讓我們對精餾、換熱、泵等單元操作有了更系統(tǒng)的認識，同時加深了我們在化工原理中所學(xué)知識的理解，更重要的是讓我們知道了工業(yè)生產(chǎn)中這些設(shè)備，流程是如何確定的，我們所學(xué)的知識究竟是如何去應(yīng)用的。在實際的工程設(shè)計中應(yīng)當了是如此，一個工藝流程的確定不會由一個人去完成，劃分成各個單元操作，應(yīng)當由擅長這方面的人去設(shè)計，但同時每個人都 要對其他單元操作了解，因為各個單元之間是密切關(guān)聯(lián)的，整個流程將各個操作聯(lián)系起來。復(fù)賽只有三天準備時間，大部分學(xué)生白天有課，同時我們對比賽的要求不太 了解，準備比較盲目，希望以后的比賽中能夠考慮到這些。如果采用熱泵將塔頂蒸汽打入換熱器用來加熱原料，則比現(xiàn)在的流程要好一些，但我們關(guān)于熱泵的計算了解的比較少。由于實際生產(chǎn)中換熱器在價格，耗能是相對更大的設(shè)備，并且由于泵少，一些可控流速減少，這樣設(shè)計有些不太經(jīng)濟。這樣實現(xiàn)了熱量的充分利用 ，并且 比第一套流程省去了一個換熱器，經(jīng)濟性更好一些。 比賽 中我們認識了很多化工軟件，如 PRO/II,換熱器大量，物性查尋軟件等，在設(shè)計中，我們還體會到了 這些 軟件的具大作用，一些純物質(zhì)的數(shù)據(jù)通過查表誤差較大，而且費時費力， 有些混合物質(zhì)物性的計算非常復(fù)雜，但通過軟件查尋會很容易解決；很多設(shè)想如果只用實驗檢驗，會很不經(jīng)濟，比較費時，但通過軟件模擬可對一些流程可行性檢驗，最后再通過實驗檢查問題，投入會大大減少。 感謝比賽中老師對我們的指導(dǎo)和點評，學(xué)校給我 們一個這樣難得的機會