【正文】 知道板塊數(shù)后可求得以下數(shù)值： 塔頂壓強 PD=100kpa 取每塊板壓降 ,則進料板壓強 PF=PD+= kpa 精餾段平均壓強 P1=(PD+PF)/2=(+100)/2= 由精餾段平均溫度 t1=℃ ρ v(1)= RTPMV1 =) 7 3(3 1 0 4 ?? ?=塔頂壓強 PD=100kpa，取每塊板壓降 , 則進料板壓強 PF=PD+= kpa 塔底壓強 Pw=PD+=100+= 提餾段平均壓強 P2=(PF+Pw)/2=(+)/2= 由提餾段平均溫度 t2=℃ 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 )( ??? ???? RT MP vV?3/mkg 氣液相體積流量計算 (1)精餾段 V=(R+1)D=(+1)=100kmol/h Vs= 113600VVVM? = ?? =3/s L=RD== Ls= 113600LLVM? = ?? = Lh= (2)提餾段 V39。VVMV ? = ?? = L39。LLML ? = ?? = Lh’= 塔徑 及塔板主要工藝尺寸計算 塔徑 D 初選塔板間距 HT=400mm,取板上清液高度 Hl= HThL=340mm. Fair 值； FLV=(Ls/Vs)(ρ L/ρ v)=()()= 查圖（史密斯關(guān)聯(lián)圖）得 C20= 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 依據(jù) C=C20(б /20),校正得到物系表面張力б 1= 即 C=()= Umax=CVVLPPP ? = ? =由 u=（安全系數(shù)） ? maxu ，安全系數(shù) =~ maxu =LVVc???? 取安全系數(shù)為 ， U=== 故 D=uVs?4=???= 按標準，塔徑 圓整到 D= 則空塔氣速 u= Fair 值； FLV=(Ls/Vs)(ρ L/ρ v)=()()= 設(shè)板間距 ， 板上清夜高度 與精餾段相同 HThL=340mm. 20C = 物系表面張力б 2= C=()= Umax=CVVLPPP ? = ? =取安全系數(shù)為 則 U===圓整到 D= 則空塔氣速 u= 溢流裝置的計算 本設(shè)計采用單溢流弓形降液管，平 型受液盤 及平行溢流堰，不設(shè)進口堰 。篩孔按正三角形排列， 取 t/do= 所以空中心距 t=*5=15 mm。 211200 05 4 )()( svvc Vcuh ?? ?? 則 0 3 5 4 5 ) 5 7 ()( 3/23/2020 ??????? ssowwl LLhhhh ?? 故 0 3 7 3 4 5 5 4 3/221 ??? ssp LVh 由式 220 1 33 8)0 16 (1 )(1 ssw sd LLhl Lh ???? 將 mHT ? mhw ? ?? 聯(lián)立的 23/23/22 1 3 3 4 5 2 8 3 7 3 )0 5 7 ( ssss LLLV ?????? 整理的 23/221 2 4 4 1 sss LLV ??? 在操作范圍內(nèi)取幾個 Ls 值，計算出 Vs 值，計算結(jié)果如下表 Ls/(m3/s) Vs/(m3/s) 提餾段 dowwpwT hhhhHH ????? )(? 近似取 E= Lw= 則 3/233/23 )3 6 0 0()( LsLLEhowwh ?????? ?? 故 how=’ 2/3 由 ?p c 1h = h +h +h 。06 )39。()(05 svvc Vcuh ?? ?? 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 則 ) 5 8 0 ()( 3/23/2020 ??????? ssowwl LLhhhh ?? 故 0 0 1 9 3 4 2 39。 81)0 39。(1 sswsd LLhl Lh ???? 將 mHT ? mhw ? ?? 聯(lián)立的 23/23/22 39。39。0 6 0 1 9 3 4 )0 5 7 ( ssss LLLV ??????? 整理的 23/221 39。39。 液相負荷下限線 精餾段 對于平直堰 ,取堰上液層高度 how= . 依式 how= E( lwLs3600 )2/3， 取 E=1 整理得； = 提餾段 對于平直堰 ,取堰上液層高度 how= 作為最小液體負荷標準 . 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 依式 how= E( lwLs3600 )2/3，取 E=1 整理得； Ls’ .min= 依據(jù)上式作精餾段 和提餾段 關(guān)于氣體流量無關(guān)的垂直液體負荷下限 . 漏液線 精餾段； HL=hw+how 3/ sL? Uow= AoVsmin. 帶入漏液點氣速式 由 cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) /， 23ow 2 .8 4 L sh = E1000 wL（ ）近似取 E≈ 1 hc= ,Ao= 代入數(shù)值整理得 : 精餾段漏液線 : = ? 2/3 提餾段 HL=hw+how= 3/239。. 帶入漏液點氣速式 由 cu ??0 ,m i n o L L V= 4 . 4 c ( 0 . 0 0 5 6 + 0 . 1 3 h h ) /， 23ow 2 .8 4 L sh = E1000 wL（ ）近似取 E≈ 1 hc= ,Ao= 代入數(shù)值整理得 : 精餾段漏液線 : = 39。 精餾段： Vs， max=,Vs,min=。所以操作彈性 K=Vs， max/ Vs,min= 上圖操作彈性為：精餾段 K= 提餾段 K= 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 第四章 精餾塔 熱量衡算 QV QR 塔頂出料 D組成 xD QF QL 回流 L 進料 F 組成 xF QB QW 塔釜出料 W 組成 xW 精餾塔熱量衡算 熱量衡算示意圖 熱量衡算示意圖，（如上） 加熱劑 的選擇 常用加熱劑有飽和水蒸汽和煙氣。 冷卻劑的選擇 常用冷卻劑是水和空氣。吉 林夏季最熱 月份平均氣溫為 25℃引入松花江的江水，經(jīng)初步處理之后作為工業(yè)水，溫度為 5℃左右，選升溫 30℃，及冷卻水的出口溫度為 35℃ . 比熱容及汽化潛熱的計算 塔頂、塔底及進料口比熱容及汽化潛熱的計算 塔頂溫度 tD 下的比熱容及氣化潛熱 ，查表 12 利用數(shù)學插值法求出 tD=℃ 乙醇的比熱容 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 ADCp . ) 7 () 7 3( ) 7 3() 7 3( ? ????? ??? ?? ADCp.() =() 乙醇的汽化潛熱 ??????? DrADrA .. 3 8 5 3 8 7080 kJ/kg =丙醇的汽化潛熱 ??????? DrBr A B D . 7080 = kJ/kmol 丙醇的熱容 BDCp . ) 7 () 7 3( ) 7 3() 7 3( ? ????? ??? ?? BDCp.() =174 kJ/() 塔頂?shù)钠骄枱崛? =XD +()=+()X174= kJ/() 塔頂?shù)钠骄柶瘽摕? =+(1XD)=+()= kJ/kmol 形同的方法，可以求得進料口及塔釜的摩爾熱容，數(shù)據(jù)羅列如下； = kJ/() = kJ/() 熱量衡算 由熱量衡算式 QB+QF+QR=QV+QW+Q1 Q1=(%10%)QB QF=CpmFtF=(+)=吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 QR=RDCpmDtD=(+)=2513430kJ/h QW=CpmWtW=(+)=3594213kJ/h QB=QV+QW+Q1QFQR kJ/h Q1=5%QB 代入求得 ； QB=499064 kJ/h 以上數(shù)據(jù)經(jīng)校核后，與實際相符合， 故此 精餾塔 設(shè)計 合理。 這次化工原理課程設(shè)計讓我感到非常的緊張，因為自 己知識有限且必須去查找很多材料，指導老師只給了一個任務(wù)書和一些要求 ，其余的必須自己付出汗水才能獲得，但我非常高興，老師能給我們這樣的一個機會：鍛煉自己各方面能力。 此次課程設(shè)計 為未來的畢業(yè)論文做演練。課程設(shè)計讓我再一次深刻體會到獨立思考以及團結(jié)合作的魅力。 在這里首先感謝計海峰 老師的耐心指導和幫助。此次課程設(shè)計我收獲很多，我畢生難忘 ，謝謝你們 ！ 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計 化工原理課程設(shè)計教師評分表 評價單元 評價要素 評價內(nèi)涵 滿分 評分 平時成績 20% 出勤 能按時到指定設(shè)計地點進行課程設(shè)計，不曠課，不遲到，不早退。 10 說明書質(zhì)量 30% 說明書格式 符合課程設(shè)計說明書的基本要求，用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范等。 20 制 圖質(zhì)量 30% 制圖圖形 圖紙的布局、線形、字體、箭頭、整潔等。 10 答辯 20％ 對設(shè)計方 案的理解 答辯過程中，思路清晰、論點正確、對設(shè)計方案理解深入，主要問題回答正確 20 指導教師綜合評定成績： 實評總分 ；成績等級 指導教師（簽名）： 2020 年 月 日 吉林化工學院化 工原理課程設(shè)計