【正文】 ?SS2/L故 LS VS 精餾塔負荷性能圖見附錄二 （1）在負荷性能圖上，作出操作點，與原點連接，即為操作線。由性能圖查得吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計17 ， 3,?3,?故彈性操作為 ,??6 提餾段塔和塔板主要工藝尺寸計算 塔徑 初選所設(shè)計的精餾塔為中型塔，采用單流型塔板，板間距 450mm。（1）溢流堰長 ???（2）溢流堰高度 h吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計18 WLOh??查文獻（1）中圖 55 得，溢流收縮系數(shù) E=1選平直堰，堰上液高度 為Wh 32 ().841().4OWhEl ??????????取板上清液層高度 .mL故 m?（3）弓形降液管降液管的寬度 與降液管的面積dfA由 0 查文獻（1）中圖 57 得 W d/D=，A f/AT=?故 .??20947839fTA 計算液體在降液管中停留時間 2 322360..???????故降液管設(shè)計合格（4）降液管底隙高度 h0取液體通過降液管底隙的流速 ，??依下式計算降液管底隙高度 h0 ..???????????? 塔板布置（1）塔般的分塊因 ，故塔板采用分塊式。80mD?（2）邊緣區(qū)寬度確定取 。3m??md?篩孔按正三角形排列，取 孔中心距 51td??取篩孔的孔徑 d0=5mm塔板上篩孔數(shù)目為 ??..915467Ant????孔（5）塔板開孔區(qū)的開孔率 φ %1.()15td?開孔率在 范圍內(nèi)，符合要求。15?故 柱（3）液體表面張力的阻力 計算h?液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 ， 32,???????液 柱氣體通過每層塔板的液柱高度 ???液 柱氣體通過每層塔板的壓降為（設(shè)計允許值）??????? 霧沫夾帶量的驗算塔板上鼓泡層的高度 .?6 53. ,2 ()()???????液 液 氣 氣故精餾段在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。故本設(shè)計中精餾段在設(shè)計負荷下無明顯漏液。根據(jù)以上塔板的各項流體力學(xué)驗算，可以認為提餾段塔徑和各項工藝尺寸是合適的。OWh?().OWLhEl????由 ().???得 ,?? 液相負荷上限線 取 作為液體在降液管中的停留時間的下限，5s?5fTsAHSL?3,??吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計23令 ()dTWHh???由 11。由負荷性能圖可知，該篩板的操作上線為液泛控制，下限為漏液控制。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計25第二章 進料預(yù)熱的設(shè)計計算(1) 下由文獻（1）查得苯的沸點為 ，查得176。假設(shè)176。 176。（1）定性溫度定性溫度：可取流體進出口平均溫度殼層的定性溫度為 176。t()/.根據(jù)定性溫度，分別查取殼層和管層流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)（2）物性數(shù)的查取苯甲苯在 下由文獻查得有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：176。F 176。 Cx0???時 ， 泡 點 溫 度 t= ， 泡 點 溫 度 94(.68)時 ， 泡 點 溫 度 t.+=7752當 時 ， 泡 點 溫 度 為吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計26 p()(gK)C72kJ/(molK)c???????故導(dǎo)熱系數(shù) .W/,.2/()AB??? ?故 ()Bx???粘度 .4mpas,.2pasAB?????故 03690.(169)?????循環(huán)水蒸汽在 下由文獻查得有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：176。故采用單殼層，偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。初 選 F系 列管 徑管 程 數(shù)管 數(shù) n=72管 長 L3管 直 徑 排 列 為 正 方 形 斜 轉(zhuǎn) 4， 管 心 距 t=32 計算管程壓降及給熱系數(shù) i?為充分利用水蒸氣的熱量取水蒸氣走殼程，進料走管程（1）管程流動面積 ????（2）管內(nèi)水蒸氣流速根據(jù)熱量衡算得 ???????去管壁粗糙度 ，查文獻（2）中圖 134 ,.m??? .04??（3）管程壓降 1(3)2it tPulfNd?????().?????允許值 30kPa，可行。=1609Pa3k?（3）殼層給熱系數(shù)計算殼程中水發(fā)生相變，由經(jīng)驗式 ????????????得 1423 2ο02/. (mC)???????? 計算傳熱面積 0oossiwmiKbddR??????計查文獻得，取 42ο (C)/W,.8591(mC)/i R? ?????? (mC). 02K??? ?????計 ????計所選換熱器的實際傳熱面積約為 (C) 82616..4TomNdlQKStA????????計換 熱 器 要 求 的 總 傳 熱 系 數(shù)安全系數(shù)： .(%~25)8???所選 。吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計30結(jié) 論計算數(shù)據(jù)項 目 符 號 單 位精餾段 提餾段氣相 VMkg/kmol 平均分子量液相 Lkg/kmol 各段平均壓強 mPkPa 各段平均溫度 t℃ 氣相 Vm?3kg? 平均密度液相 L? 各段平均表面張力 m?1N? 各段平均粘度 L? 氣相 sVm3/s 平均流量液相 sm3/s 實際塔板數(shù) N塊 19 15板間距 THm 塔有效高度 Zm 塔徑 Dm 空塔氣速 um/s 塔板液流形式 單流型吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計31吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計32計算數(shù)據(jù)項 目 符 號 單 位精餾段 提餾段溢流管形式 弓形堰長 Wlm 堰高 hm 溢流堰寬度 dm 溢流裝置管底與受液盤距離 0M 板上清夜層高度 1hm 孔徑 0dmm 5孔間距 tmm 15孔數(shù) n個 4697開孔面積 aAm2 篩孔流速 0um/s 塔板壓降 PhkPa 液體在降液管中停留的時間 ?s 降液管內(nèi)清液層高度 dHm 霧沫夾帶 Vekg 液/kg 氣 負荷上限 液沫夾帶控制負荷下限 漏液控制液相最大負荷 ,maxLsm3/s 液相最小負荷 ,inm3/s 彈性操作 ,max, 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計33項 目 符號 單位 計算結(jié)果苯甲苯 密 度水蒸氣?3kg/m苯甲苯 水蒸氣pcJ/(K)?苯甲苯 水蒸氣?W/(m)?苯甲苯 Pas? 度水蒸氣?總熱量 Q W?逆流平均溫差 mt?οC.修正系數(shù) ?傳熱面積 A估 管 程 1 流動面積殼 程 22m管 程 流 速殼 程 0/s管 程 Rei ?雷諾數(shù)殼 程 0 563吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計34外殼直徑 D/mm 400 管子尺寸/mm 25.??公稱壓強 p/MPa 管長 l/m 3公稱面積/m 2 15 管數(shù) NT 72管程數(shù) NP 2 管中心距 t/mm 32管子排列方式 正方形項 目 符 號 單 位 計算結(jié)果管 程 t??壓 降殼 程 skPa管 程 i?給熱系數(shù)殼 程 02οW/(mC)? 傳 熱 系 數(shù) K計2ο/()? 計算傳熱面積 A計 實際傳熱面積2m驗 證 計 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計35 負荷性能圖數(shù)據(jù)表（1）精餾段 3(m/s)L 漏液線 sV (/)s 液沫夾帶線 s 液相負荷下限線 3,min(/)sL 液相負荷上限線 ,axs (/)s 液泛線 sV （2）提餾段 3(m/s)L 漏液線 sV (/)s 液沫夾帶線 s 液相負荷下限線 3,min(/)sL 液相負荷上限線 ,axs (/)s 液泛線 sV 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計36 精餾塔負荷性能圖（1）精餾段負荷性能圖精 餾 段 塔 性 能 負 荷 圖012340 Ls m3/sVs m3/s 漏 夜 線液 沫 夾 帶 線液 泛 線液 相 負 荷 下 限 線液 相 負 荷 上 限 線操 作 點（2）提餾段負荷性能圖提 餾 段 塔 性 能 負 荷 圖012340 Ls m3/sVs m3/s 漏 夜 線液 沫 夾 帶 線液 泛 線液 相 負 荷 上 限 線液 相 負 荷 下 限 線操 作 點吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計37主要符號說明：（1）第一章符 號 說 明 單 位 符 號 說 明 單 位A苯 Wl堰長 mB甲苯 h溢流堰高度D塔頂 O堰上層高度F進料板 d弓形降液管高度W塔釜 fA截面積 2mL液相 T塔截面積V氣相 ?液體在降液管中停留時間 sM摩爾質(zhì)量 kg/mol0h降液管底隙高度minR最小回流比 sW邊緣區(qū)高度 mN實際塔板數(shù) aA開孔區(qū)面積 2P壓強 kPat孔中心距t溫度 C??開孔率?密度 3g/mn篩孔數(shù)目 個?表面張力 N0u氣體通過閥孔氣速 m/s?粘度 Pas?ch干板阻力 液 柱TH塔板間距 1氣體通過降液層阻力 液 柱Lh板上液層高度 m?氣體通過表面張力阻力 液 柱u空塔氣速 /sPh氣體通過每層塔板液柱高度 m液 柱D直徑 ?氣體通過每層塔板的壓降 kPaZ有效高度 Ve液沫夾帶量 g/液 氣吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計38（2）第二章符 號 說 明 單 位 符 號 說 明 單 位Ft進料溫度 176。1A管程流動面積 2mt?逆逆流平均溫差 176。W/C?i?管程給熱系數(shù) 2W/(mC)???粘度 mPas?TCN管束中心線的管數(shù)QkJ/h2A殼程流動面積 2?修正系數(shù) 0u殼程內(nèi)流體流速 m/sK估估計傳熱系數(shù) 2mRe殼程內(nèi)諾準數(shù)A估傳熱面積 0?殼程給熱系數(shù) 2W/(C)??D外殼直徑 f管外流動摩擦系數(shù)p公稱壓降 mPas取垢校正系數(shù)PN管程數(shù) BN擋板數(shù)l管長 s??殼程壓降 kPaT管數(shù) K計 計算的傳熱系數(shù) 2οW/(mC)?B擋板間距 mA實際傳熱面積 2吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計39結(jié)束語 經(jīng)過一個多月的努力，我查閱文獻、計算數(shù)據(jù)、上機調(diào)試，本課程設(shè)計已經(jīng)基本完成并以設(shè)計出可行的設(shè)計方案，整個過程已在前面的章節(jié)中體現(xiàn)出來。幫助我們更加深入的理解了化工生產(chǎn)單元操作以及設(shè)計要求，使我們所學(xué)的知識不局限于書本，鍛煉了我們工程設(shè)計思維能力。在此次的化工原理設(shè)計過程中，我們的收獲很大,感觸也很深，更覺得學(xué)好基礎(chǔ)知識的重要性，以便為將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計中收益最大的是提高將以上的各方面能力運用于同一相工作中的能力，而且深入了解各種知識的聯(lián)系，對提高自身綜合素質(zhì)的必要性有了進一步的認識。此外，在設(shè)計過程中還得到了許多同學(xué)的熱心幫助，一并給以衷心的感謝！吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計0附錄逐板計算程序：includemain(){float y=,xw=,xq=,x=。while(xxw){x=y/(*y)。printf(x=%.4f,y=%.4f,x,y)。printf(x=%.4f,y=%.4f,x,y)。 90176。150176。19095176。 一 一一 kPa 1