【正文】 ???? OWouuK故在設計負荷下不會發(fā)生過量漏液 （ 4）液泛驗算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度 。 根據(jù)以上塔板的各項流體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各工藝尺寸是合適的。 smVS /, 3 依表中數(shù)據(jù)在 SS LV? 圖中作出霧沫夾帶線（ 1），如圖所示 （ 2） 液泛線 （ 2） dhhhH Lpd ??? )( WTd hHH ?? ? 聯(lián)立以上兩式 ， 得 近似取 mlE W , ?? ， 故 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 25 頁共頁 323323 ???????????????????? ?? SWSOW Ll LEh 故 SOW Lh ? (c) 又 ?hhhh lCP ??? 22 09 SS VV ???????? ?? 由 437 及（ c)式 ? ? ?????? ????? Sowwol Lhhh ? 325 3 2 8 SL?? 0 0 2 0 ??h 故 322 ???? SSp VVh (d) 322 5 3 9 3 3 0 7 SS VV ??? 由 445 222 SSow Sd LLhl Lh ??????? ?????????????（ e) 將的聯(lián)合式得：式代入、及（ 464)()(), edcmhmH wT ??? ? 232322 9 3 3 0 7 )( SSSS LLLV ???????整理得下式： 2322 1 0 6 SSS LLV ??? 在操作范圍內(nèi)任取幾個 SL 值，依（ 2）式算出相應的 SV 值，列于附表 2 中，依表中數(shù)據(jù)作出液泛線（ 2），如圖中（ 2）所示。 （ 4）漏液線（氣相負荷下限線）⑷ 將 OSowSowwL AVuLhhh m a x,32 , ????? 代入漏液點氣速式： ? ?VLOOWLhhCu ?????? 32m i n, ?????? ??????? ????? SOS LAV Ao 前已算出為 m ,代入上式并整理，得 32m in, SS LV ?? 此即氣相負荷下限關系式，在操作范圍內(nèi)任取 n 個 SL 值，依（ 4）式計算相應的 SV 值，列于附表 3 ，依附表中數(shù)據(jù)作氣相負荷下限線（ 4），如圖中線（ 4）所示。 將以上 5 條線繪于 SS LV ? 圖中，即為精餾段負荷性能圖。 OP 線與線（ 1）的交點相應氣相負荷為 max,SV 。 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 28 頁共頁 第四節(jié) 篩板塔的工藝設計計算結(jié)果總表 項目 符號 單 位 計算數(shù)據(jù) 精餾段 提餾段 各段平均壓強 各段平均溫度 ℃ 平均流量 氣相 液相 實際塔板數(shù) N 塊 14 12 板間距 m 塔的有效高度 Z m 塔徑 D m 空塔氣速 u m/s 塔板液流型式 單流型 溢 流 裝 置 溢流管型式 弓形 堰長 m 堰高 m 溢流堰寬度 m 管底與受液盤距離 m 板上清液層高度 m 孔徑 mm 5 孔間距 t mm 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 29 頁共頁 孔數(shù) n 個 2783 每層 開孔 區(qū) 面積 0A 篩孔氣速 m/s 塔板壓降 液體在降液管中停留時間 s 降液管內(nèi)清液層高度 m 霧沫夾帶 負荷上限 霧沫夾帶控制 負荷下限 漏液控制 氣相最大負荷 氣相最小負荷 操作彈性 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 30 頁共頁 第五節(jié) 板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設備的計算 一、 塔體結(jié)構(gòu) 板式塔內(nèi)部裝有塔板、降液管、各物流的進出口管及人孔（手孔）、基座、除沫器等附屬裝置。本塔塔徑為 ，故塔板分塊數(shù)取 3 （ 1）塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。② 塔底液面至最下層塔板之間要有 1 ～ 2m 的間距，大塔可大于此值。 （ 3） 人孔及人孔處的板間距 本塔設計每隔 7 層塔板設一人孔，故人孔數(shù) , ???pn設人孔處的板間距，設人孔處的板間距 mHp ? 。 ② 原料液的初始溫度為湘潭地區(qū)年平均水溫 20 ℃ ，設出口溫度為 60 ℃ ，則原料液的湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 31 頁共頁 定 性溫度 402 6020 ???mt。 查得原料液的物性數(shù)據(jù)： 3/8528458631 mkg??????? ??? 熱負荷 ? ?CmWttCqQpm o2512111 /)( ???????? 設塔釜產(chǎn)品的出口溫度為 2T ， 則 ? ?2212 1163600 TC P ?????? 查液體比熱容共線圖，試差法得 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 32 頁共頁 25 mtK QS m ?? ????? 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 33 頁共頁 ? ?CmWtS QK omOO ???????? 25 / 經(jīng)核算可知所選換熱器符合要求，其他換熱器可同法計算選型。能夠完成精餾塔設計任 務書中分離苯－甲苯的年產(chǎn)量 任務，且操作彈性好、分離純度高、造價相對低廉，符合最優(yōu) 化生產(chǎn)水準。即要兼顧塔設備易于操作， 又要注意工藝性的達標，導致在設備設計過程中許多設備的參數(shù)難以確定。在工藝性唯一的條件下， 可以由多種設備參數(shù)來實現(xiàn)它，具體到選擇恰當?shù)膮?shù)就要經(jīng)過多次取值校核驗證。 通過這次設計，我們認識到：作為過控專業(yè)的學生，不僅要學好《化工原理》， 而且還 要兼顧物理、化學、計算機等相關自然科學，來提升專業(yè)知識，為以后的工作打下堅實的基 礎。工程上的問題以理論來衡量，存在的誤差也是再所難免的。 本次設計雖然為牛刀小試，但我們學到了很多知識，也認識到理論與實踐是有差別的?！钡睦斫饣ぴ碚n程設計即將結(jié)束，雖 然經(jīng)歷了數(shù)個不眠之夜，但當一份份數(shù)據(jù)一 張張圖紙成型后，那種成功的喜悅是難以言語的。同時，也知道了什么叫工程進度。在了解了原理后，驗算數(shù)據(jù)也是相當繁瑣的：數(shù)據(jù)是一環(huán)套一環(huán)的 ， 有時一個數(shù)據(jù)的錯誤，會使后面的數(shù)據(jù)無法繼續(xù)進行驗算 。要想核算成功不僅要對相關的專業(yè)知識掌握嫻熟，還要會查手冊，會運用制圖軟件 AutoCAD ? 等等。在此再次對在我們設計過程中一直給予幫助與指導的楊明平、仇明華、劉和秀老師表示感謝！ 湖南科技大學化學化工學院 化工原理課程設計 苯 — 甲苯的連續(xù)精餾 第 35 頁共頁 參考文獻 （ 1 ）化工原理課程設計，湖南科技大學編制 （ 2 ）王志魁，劉麗英，劉偉，化工原理 . 第四版 . 化學工業(yè)出版社 .2021. （ 3 ）汪鎮(zhèn)安，陸振東，化工工藝設計手冊 . 第三版 . 化學工業(yè)出版社 . （ 4 ）物理化學手冊