1、<p>　　一、設(shè)計(jì)題目：苯-甲苯混合液精餾塔設(shè)計(jì)</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況加以一定程度的簡化而提出的。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件</p><p>　　1. 進(jìn)精餾塔的料液含苯40% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，其余為甲苯</p><p>　　2. 產(chǎn)品的苯含量=96%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p>

2、<p>　　3. 釜液中苯含量=1.85%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p>　　4. 生產(chǎn)能力為年產(chǎn)38000噸/年苯-甲苯混合液</p><p>　　5. 每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：320天。</p><p><b>　　6. 操作條件</b></p><p>　　(1) 精餾塔塔頂壓力 0.04

3、 MPa(表壓)</p><p>　　(2) 進(jìn)料熱狀況 泡點(diǎn)液體</p><p>　　(3) 回流比 R = 1.6 </p><p>　　(4) 加熱水蒸汽壓力 3.0 kg/cm2 (表壓)（1kg/cm2=98.066kPa）</p><p>　　

4、(5) 單板壓降 ≤0.7kPa</p><p>　　(6) 全塔效率 54%</p><p>　　(7) 設(shè)備型式 浮閥</p><p>　　(8) 廠址 鎮(zhèn)江地區(qū)</p><p>　　三、設(shè)計(jì)項(xiàng)目

5、(設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容)</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括所有論述、原始數(shù)據(jù)、計(jì)算、表格等，編排順序如下：</p><p>　　I. 封面(課程設(shè)計(jì)題目、班級、姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間)；</p><p>　　II. 設(shè)計(jì)任務(wù)書；</p><p><b>　　III. 目錄；</b></p><p>&

6、lt;b>　　IV. 概述；</b></p><p>　　V. 設(shè)計(jì)方案的選定；</p><p>　　VI. 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；</p><p>　　V II. 塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；</p><p>　　VIII. 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表；</p><p>　　IX. 主要符號說明；</p>

7、;<p>　　X. 設(shè)計(jì)評述(即設(shè)計(jì)者對本次設(shè)計(jì)的評述以及本次設(shè)計(jì)的收獲體會)；</p><p><b>　　XI. 參考文獻(xiàn)；</b></p><p><b>　　XII. 致謝;</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b&g

8、t;　　第一章.概述1</b></p><p>　　1.1 精餾塔的簡單介紹1</p><p>　　1.2 工業(yè)上對塔設(shè)備的主要要求1</p><p>　　1.3 板式塔類型2</p><p>　　1.3.1 篩板塔2</p><p>　　1.3.2 浮閥塔3</p><p&

9、gt;　　1.3.3 泡罩塔4</p><p>　　第二章.設(shè)計(jì)方案的確定6</p><p>　　2.1 操作條件的確定6</p><p>　　2.1.1 操作壓力6</p><p>　　2.1.2 進(jìn)料狀態(tài)6</p><p>　　2.1.3 加熱方式6</p><p>　　2.1.

10、4 冷卻劑與出口溫度7</p><p>　　2.1.5 熱能的利用7</p><p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)方案的原則7</p><p>　　第三章.工藝計(jì)算8</p><p>　　3.1.塔的物料衡算8</p><p>　　3.1.1 料液及塔頂塔底產(chǎn)品含苯摩爾分率8</p><p>

11、;　　3.1.2 平均分子量8</p><p>　　3.1.3 物料衡算8</p><p>　　3.2 塔板數(shù)的確定9</p><p>　　3.2.1 理論塔板數(shù) NT的求取9</p><p>　　3.2.2 全塔效率 ET12</p><p>　　3.2.3 實(shí)際塔板數(shù) N12</p>&l

12、t;p>　　3.3 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算12</p><p>　　3.3.1 操作壓強(qiáng) Pm12</p><p>　　3.3.2 溫度tm13</p><p>　　3.3.3 平均分子量13</p><p>　　3.3.4 平均密度ρm13</p><p>　　3.3.5 液體表面張力σm14&

13、lt;/p><p>　　3.3.6 液體粘度μLm14</p><p>　　3.4 精餾段氣液負(fù)荷計(jì)算15</p><p><b>　　15</b></p><p>　　第四章．塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算16</p><p>　　4.1.塔徑 D16</p><p>　　

14、4.2 溢流裝置16</p><p>　　4.2.1 溢流堰長lW17</p><p>　　4.2.2出口堰高h(yuǎn)w17</p><p>　　4.2.3降液管的寬度Wd與降液管的面積Af17</p><p>　　4.2.4降液管底隙高度18</p><p>　　4.3塔板布置18</p><

15、;p>　　4.3.1 孔區(qū)面積18</p><p>　　4.4篩孔數(shù)n與開孔率φ18</p><p>　　4.5 塔有效高度（精餾段）19</p><p>　　4.6 塔高計(jì)算(從略)19</p><p>　　4.7 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算19</p><p>　　4.7.1氣體通過篩板壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊褐叨萮

16、p19</p><p>　　4.7.2 霧沫夾帶量 ev 的驗(yàn)算20</p><p>　　4.7.3 漏液的驗(yàn)算20</p><p>　　4.7.4 液泛驗(yàn)算21</p><p>　　4.8塔板負(fù)荷性能圖21</p><p>　　4.8.1 霧沫夾帶線（1）21</p><p>　　

17、4.8.2 液泛線（2）22</p><p>　　4.8.3 液相負(fù)荷上限線（3）23</p><p>　　4.8.4 漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（4）24</p><p>　　4.8.5 液相負(fù)荷下限線（5）24</p><p>　　第五章.設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表26</p><p>　　第六章.主要符號說明28&

18、lt;/p><p>　　第七章.設(shè)計(jì)評述30</p><p>　　第八章.參考文獻(xiàn)32</p><p><b>　　第九章.致謝33</b></p><p><b>　　第十章.附錄34</b></p><p><b>　　第一章.概述</b><

19、;/p><p>　　1.1 精餾塔的簡單介紹</p><p>　　精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式氣液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。</p><p>　　根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。蒸汽由塔底進(jìn)入，與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點(diǎn))組分不斷地向蒸汽中轉(zhuǎn)移，蒸汽中的難揮發(fā)(高沸點(diǎn))組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸汽愈

20、接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸汽進(jìn)入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸汽返回塔中，另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕觥?lt;/p><p>　　1.2 工業(yè)上對塔設(shè)備的主要要求</p><p>　?。?）生產(chǎn)能力大

21、 </p><p>　　（2）傳熱傳質(zhì)效率高</p><p>　?。?）氣體的摩擦阻力小 </p><p>　?。?）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量少；</p><p>　?。?）制造安裝容易，操作維修方便，不易堵塞耐腐蝕等。</p><p>

22、<b>　　1.3 板式塔類型</b></p><p>　　板式塔是在圓筒形殼體中安裝若干層水平塔板構(gòu)成的。板與板之間有一定的間距。塔板上有降液管，供液相逐層向下流動。塔板開有許多孔，供氣相逐從下向上流動。氣液兩相在塔板上呈錯(cuò)流流動。即氣相垂直向上穿過塔板上的液層，液相水平流過塔板。塔板是板塔式的核心部分，它關(guān)系到氣液兩相傳熱、傳質(zhì)的好壞。</p><p><b

23、>　　1.3.1 篩板塔</b></p><p>　　扎板塔的一種，內(nèi)裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩；并裝有溢流管或沒有溢流管。操作時(shí)，液體由塔頂進(jìn)入，經(jīng)溢流管（一部分經(jīng)篩孔）逐板下降，并在板上積存液層。氣體（或蒸汽）由塔底進(jìn)入，經(jīng)篩孔上升穿過液層，鼓泡而出，因而兩相可以充分接觸，并相互作用。</p><p>　　泡沫式接觸氣液傳質(zhì)過程的一種形式，性能優(yōu)于泡罩

24、塔。為克服篩板安裝水平要求過高的困難，發(fā)展了環(huán)流篩板；克服篩板在低負(fù)荷下出現(xiàn)漏液現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了板下帶盤的篩板；減輕篩板上霧沫夾帶縮短板間距，制造出板上帶擋的的篩板和突孔式篩板和用斜的增泡臺代替進(jìn)口堰，塔板上開設(shè)氣體導(dǎo)向縫的林德篩板。篩板塔普遍用作 H2S-H2O 雙溫交換過程的冷、熱塔。應(yīng)用于蒸餾、吸收和除塵等。在工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的篩板塔中，兩相接觸不是泡沫狀態(tài)就是噴射狀態(tài)，很少采用鼓泡接觸狀態(tài)的。</p><p>

25、　　篩板塔優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低； 氣流壓降小、板上液面落差??； 板效率高。 缺點(diǎn)：操作彈性小、篩孔小易堵塞。</p><p><b>　　1.3.2 浮閥塔</b></p><p>　　浮閥塔廣泛用于精餾吸收和解析等過程。其主要特點(diǎn)是在塔板的開孔上裝有可浮動的浮閥，氣流從浮閥周邊以穩(wěn)定的速度水平地進(jìn)入塔板上液層進(jìn)行兩相接觸。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動，自行調(diào)

26、節(jié)。 浮閥的閥片可以浮動，隨著氣體負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)其開啟度，因此，浮閥塔的操作彈性大，特別是在低負(fù)荷時(shí)，仍能保持正常操作。</p><p>　　浮閥塔由于氣液接觸狀態(tài)良好，霧沫夾帶量小(因氣體水平吹出之故)，塔板效率較高，生產(chǎn)能力較大。塔結(jié)構(gòu)簡單，制造費(fèi)用便宜，并能適應(yīng)常用的物料狀況，是化工、煉油行業(yè)中使用最廣泛的塔型之一。在分離穩(wěn)定同位素時(shí)采用在克服泡罩塔缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起鼓泡式接觸裝置。浮閥塔有活動泡罩、圓盤

27、浮閥、重盤浮閥和條形浮閥四種形式。浮閥主要有 V 型和 T 型兩種，特點(diǎn)是：生產(chǎn)能力比泡罩塔約大 20％～40％；氣體兩個(gè)極限負(fù)荷比為 5～6，操作彈性大；板效率比泡罩塔高 10％～15％；霧沫夾帶少，液面梯度小；結(jié)構(gòu)難于泡罩塔與篩板塔之間；對物料的適應(yīng)性較好等，通量大、放大效應(yīng)小，常用于初濃段的重水生產(chǎn)過程。</p><p><b>　　1.3.3 泡罩塔</b></p>&

28、lt;p>　　在其內(nèi)氣體或蒸汽以泡狀通過液體的一種塔;尤指板式塔(如用于分餾石油餾出物),其中塔板上具有許多泡罩 ,又稱泡帽塔和泡蓋塔。塔設(shè)備的一種,通常用來使蒸汽（或氣體）與液體密切接觸以促進(jìn)其相互間的傳質(zhì)作用。塔內(nèi)裝有多層水平塔板，板上有若干個(gè)供蒸汽（或氣體）通過的短管，其上各覆蓋底緣有齒縫或小槽的泡罩，并裝有溢流管。操作時(shí)，液體由塔的上部連續(xù)進(jìn)入，經(jīng)溢流管逐板下降，并在各板上積存液層，形成液封；蒸汽（或氣體）則由塔底進(jìn)入，經(jīng)

29、由泡罩底緣上的齒縫或小槽分散成為小氣泡，與液體充分接觸，并穿過液層而達(dá)液面，然后升入上一層塔板。短管裝在塔內(nèi)的，稱內(nèi)溢流式；也有裝在塔外的，稱外溢流式。泡罩塔廣泛用于精餾和氣體吸收。</p><p><b>　　泡罩塔優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1、泡罩塔氣-液兩相接觸比較充分，傳質(zhì)面積大，因此塔板效率較高；</p><p>　　2、泡

30、罩塔氣液比變化范圍較大，即操作彈性較大，便于操作；</p><p>　　3、泡罩塔具有較高的生產(chǎn)能力，適用于大型生產(chǎn)。泡罩塔的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)較高、塔板壓力降較大。所以限制了泡罩塔的使用范圍。</p><p>　　第二章.設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　2.1 操作條件的確定</p><p>　　2.1.1 操作壓力</p&

31、gt;<p>　　塔頂壓力為 </p><p>　　加熱水蒸汽壓力 </p><p>　　單板壓降 </p><p>　　2.1.2 進(jìn)料狀態(tài)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采取飽和液體進(jìn)料。（q=1）</p><p>　　2.1.3 加熱方式</p>

32、;<p>　　蒸餾可采用間接蒸汽加熱也可采用直接蒸汽加熱，例蒸餾釜?dú)堃褐械闹饕煞譃樗畷r(shí)，且在低濃度下輕組分的相對揮發(fā)度較大時(shí)宜用直接蒸汽加熱，其優(yōu)點(diǎn)是可以利用壓強(qiáng)在較低的加熱蒸汽以節(jié)省操作費(fèi)用，并省掉間接加熱設(shè)備。但由于直接蒸汽的加入，對釜內(nèi)溶液起一定的稀釋作用，在進(jìn)料條件和產(chǎn)品純度、輕組分收率一定的前提下，釜液組成相對降低，故需要在提餾段增加塔板以達(dá)到生產(chǎn)要求。本次設(shè)計(jì)采用的是間接蒸汽加熱。</p>&l

33、t;p>　　2.1.4 冷卻劑與出口溫度</p><p>　　精餾塔常以循環(huán)冷卻水為冷卻劑，將熱量從塔頂冷凝器中移出。且廠址選在江蘇地區(qū)，水資源豐富。設(shè)備的出口溫度一般在50℃左右。溫度10℃，故選用40℃ 的冷卻水，否則，溶于水中的有些無機(jī)鹽將析出、結(jié)垢，影響傳熱效果。</p><p>　　2.1.5 熱能的利用</p><p>　　精餾過程的原理是多次部分

34、冷凝和多次部分汽化。因此熱效率較低，通常進(jìn)入再沸器的能量只有 5%左右可以被有效利用。雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大量熱量，但是由于其位能較低，不可能直接用作為塔底的熱源。為此，我們擬采用塔釜?dú)堃簩υ弦哼M(jìn)行加熱。</p><p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)方案的原則</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是分離苯-甲苯混合液。是依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況加以一定程度的簡化而提出的。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原

35、料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器后送至儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，操作回流比采用最小回流比的 1.6 倍。</p><p><b>　　第三章.工藝計(jì)算</b></p><p>　　3.1.塔的物料衡算</p><p>　　3.1.1 料液及塔頂塔底產(chǎn)品含苯

36、摩爾分率</p><p>　　3.1.2 平均分子量</p><p>　　3.1.3 物料衡算</p><p><b>　　原料處理量: </b></p><p><b>　　總物料衡算：</b></p><p>　　易揮發(fā)組分的物料衡算： </p>

37、<p>　　聯(lián)立代入數(shù)據(jù)，解得： </p><p>　　3.2 塔板數(shù)的確定</p><p>　　3.2.1 理論塔板數(shù) NT的求取</p><p>　　苯、甲苯屬理想物系，可采用 M.T.圖解法求 NT。</p><p>　　3.2.1.1 根據(jù)苯、甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作 y-x 圖（即圖 1）及 t-x-

38、y 圖（即圖 2）</p><p>　　圖 1 y-x 關(guān)系圖</p><p>　　圖 2 t-x-y關(guān)系圖 </p><p>　　3.2.1.2 求最小回流比 及操作回流比 </p><p>　　在圖 1 中對角線自點(diǎn)(0.44,0.44)作垂線即進(jìn)料線（q 線），該線與平衡線交點(diǎn)</p><p>

39、;　　坐標(biāo)為：（0.44，0.66），是最小回流比時(shí)操作線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)。</p><p><b>　　適宜操作回流比： </b></p><p>　　3.2.1.3 求理論塔板數(shù) NT</p><p><b>　　精餾段操作線為: </b></p><p>　　按常規(guī) M.T.作圖法解得：&l

40、t;/p><p>　　NT=(15-1)塊（不包括釜）。其中，精餾段理論塔板數(shù)為6塊，提餾段理論塔板數(shù)</p><p>　　為8塊（不包括釜），第7塊為加料板。</p><p>　　塔內(nèi)溫度的計(jì)算：采用內(nèi)差法計(jì)算塔內(nèi)的溫度</p><p><b>　　1）塔頂</b></p><p>　　在圖二中（0

41、.97，80.66）（0.99，80.21）兩點(diǎn)之間可以看作為直線，設(shè)此線方程為t=kx+b,代入值解得k=-22.5，b=102.485</p><p>　　所以t=-22.5x+102.485，當(dāng)時(shí)，</p><p><b>　　2）塔底</b></p><p>　　在圖二中（0.01，109.91）（0.03，108.79）兩點(diǎn)之間可以看

42、作為直線，設(shè)此線方程為t=kx+b,代入值解得k=-56，b=110.47</p><p>　　所以t=-56x+110.47，當(dāng)x=0.0235時(shí)，t=109.15℃</p><p><b>　　3）進(jìn)料</b></p><p>　　在圖二中（0.60，88.8）（0.65，87.63）兩點(diǎn)之間可以看作為直線，設(shè)此線方程為t=kx+b,代入值

43、解得k=-23.4，b=102.84</p><p>　　所以t=-23.4x+102.84，當(dāng)時(shí)，℃</p><p>　　所以全塔的平均溫度：℃</p><p>　　3.2.2 全塔效率 ET</p><p><b>　　依下式：</b></p><p>　　求得塔平均溫度為93.75℃，根據(jù)液

44、體粘度共線圖查得，在93.75℃下</p><p><b>　　相平均粘度為：</b></p><p>　　3.2.3 實(shí)際塔板數(shù) N</p><p>　　精餾段：NJ=6/0.52=11.53，取12層</p><p>　　提餾段：NQ=8/0.52=15.12，取16層</p><p>　　3

45、.3 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p>　　以精餾段為例進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　3.3.1 操作壓強(qiáng) Pm</p><p>　　塔頂壓強(qiáng)PD=40+101.3=141.3kpa,取每層塔板壓降Δp=0.7kpa,則進(jìn)料板壓強(qiáng)</p><p>　　PF=141.3+12×0.7=149.7kpa</p>

46、<p>　　精餾段平均操作壓強(qiáng)： </p><p>　　3.3.2 溫度tm</p><p>　　塔頂： 進(jìn)料：</p><p>　　則精餾段平均溫度：℃</p><p>　　3.3.3 平均分子量</p><p>　　塔頂 xD=y1=0.943 X1=0.940</p>

47、<p>　　進(jìn)料板 yF= 0.774 XF=0.506</p><p>　　則精餾段平均分子量: </p><p>　　3.3.4 平均密度ρm</p><p>　　3.3.4.1 液相密度ρLm</p><p>　　依下式: (為質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p><b>　　塔頂

48、: </b></p><p><b>　　787.4</b></p><p>　　進(jìn)料板，由加料板液相組成 XA=0.491</p><p>　　故精餾段液相平均密度 </p><p>　　3.3.4.2 氣相密度Vm</p><p>　　3.3.5 液體表面張力σm</

49、p><p><b>　　頂部 </b></p><p><b>　　進(jìn)料 </b></p><p>　　則精餾段平均表面張力為： </p><p>　　3.3.6 液體粘度μLm</p><p><b>　　頂部 </b></p>&l

50、t;p><b>　　進(jìn)料 </b></p><p>　　則精餾段平均液體粘度 </p><p>　　3.4 精餾段氣液負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　第四章．塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算</p><p><b>　　4.1.塔徑 D</b></p><p>　　塔板間距

51、HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。可參照下表所示經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取初選板間距，取板上液層高度。</p><p>　　表 1 板間距與塔徑的關(guān)系</p><p><b>　　精餾段：</b></p><p>　　查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得C20=0.070；依式</p><p&g

52、t;　　校正物系表面張力為20.855 時(shí)，</p><p><b>　　0.0706</b></p><p>　　可取安全系數(shù)為0.65，</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn),塔徑圓整為0.7m,則空塔氣速0.46m/s。</p><p><b>　　4.2 溢流裝置</b></p><

53、;p>　　采用單溢流、弓型降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。各項(xiàng)計(jì)算如下。</p><p>　　4.2.1 溢流堰長lW</p><p>　　因塔徑D＝0.7m，=（0.6～0.8）D，取堰長為</p><p>　　=0.60D=0.60×0.7=0.42 m</p><p>　　4.2.2出口堰高h(yuǎn)w</p&

54、gt;<p>　　查液流收縮系數(shù)圖得 </p><p><b>　　E=1.025，則</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　4.2.3降液管的寬度Wd與降液管的面積Af</p>

55、;<p><b>　　由 查圖8—17得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　由下式計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即</p><p>　?。ù笥?s，符合要求）</p><p>　　4.2.4降液管底隙高度</p><p

56、>　　取液體通過降液管底隙的流速</p><p><b>　　4.3塔板布置 </b></p><p><b>　　精餾段：</b></p><p><b>　　取邊緣區(qū)寬度 </b></p><p>　　安定區(qū)寬度 </p><p>　

57、　4.3.1 孔區(qū)面積</p><p>　　4.4篩孔數(shù)n與開孔率φ</p><p>　　取篩空的孔徑為，正三角形排列，一般碳的板厚為,取3.0，故孔中心距</p><p>　　依式計(jì)算塔板上的篩孔數(shù)</p><p>　　依式計(jì)算塔板上開孔區(qū)的開孔率，即</p><p>　　則每層板上的開孔面積為 </p>

58、<p>　　氣體通過篩孔的氣速為 </p><p>　　4.5 塔有效高度（精餾段）</p><p>　　Z=(12-1)×0.4=4.4m</p><p>　　4.6 塔高計(jì)算(從略)</p><p>　　4.7 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p>　　塔板的流體力學(xué)計(jì)算，目的在于驗(yàn)

59、算預(yù)選的塔板參數(shù)是否能維持塔的正常操作，以便決定對有關(guān)塔板參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，最后還要作出塔板負(fù)荷性能圖。</p><p>　　4.7.1氣體通過篩板壓強(qiáng)相當(dāng)?shù)囊褐叨萮p </p><p><b>　　依式</b></p><p>　　4.7.1.1干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮c</p><p>　　依，查《干篩孔的流量系

60、數(shù)》圖得，C0=0.78由式</p><p>　　4.7.1.2氣體穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮l</p><p><b>　　，</b></p><p>　　由與關(guān)聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù)=0.65，依式</p><p>　　4.7.1.3克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨萮σ</p><p&g

61、t;<b>　　故</b></p><p><b>　　則單板壓強(qiáng)降：</b></p><p>　　4.7.2 霧沫夾帶量 ev 的驗(yàn)算</p><p>　　故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶</p><p>　　4.7.3 漏液的驗(yàn)算</p><p><b>　　

62、由式</b></p><p>　　篩板的穩(wěn)定性系數(shù)，故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會產(chǎn)生過量漏液。</p><p>　　4.7.4 液泛驗(yàn)算</p><p>　　為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度</p><p><b>　　按式， 而</b></p><p><b>　　H=

63、=0.107m</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會發(fā)生液泛。</p><p>　　根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)液體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸是適合的。</p><p>　　4.8塔板負(fù)荷性能圖 </p><p>　　4.8.1

64、 霧沫夾帶線（1）</p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè) LS值，依式算出相應(yīng)的 VS值列于表 2 中</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　依表中數(shù)據(jù)在 VS-LS 圖中作出霧沫夾帶線（1），如圖 3 所示。</p><p>　　4.8.2 液泛線（2）</p><p&

65、gt;　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)Ls值，依上式計(jì)算出Vs值，計(jì)算結(jié)果列于表3 </p><p><b>　　表3</b></p><p>　　依表中數(shù)據(jù)作出液泛線（2）,如圖 3 中線（2）所示。</p><p>　　4.8.3 液相負(fù)荷上限線（3）</p><p>　　以θ＝4s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限。

66、據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線。如圖 3 （線3）所示。</p><p>　　4.8.4 漏液線（氣相負(fù)荷下限線）（4）</p><p>　　此即氣相負(fù)荷下限關(guān)系式，在操作范圍內(nèi)取若干 LS值，依（4）式計(jì)算 VS值，列</p><p>　　于表 4，依表中數(shù)據(jù)作出氣相負(fù)荷下限線（4）,如圖 3 中線（4）所示。</p><p&g

67、t;<b>　　表4</b></p><p>　　4.8.5 液相負(fù)荷下限線（5）</p><p>　　對于平直堰，取堰上液層高度hOW＝0.006m作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。由式得 依此值在 VS-LS圖上作線（5）即為液相負(fù)荷下限線，如圖 3 所示。</p><p>　　在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，連接OA，即作出操作線。由圖可看出，該篩

68、板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由上圖查得 Vs,max=0.3 m3/s Vs,min=0.1 m3/s故操作彈性為 Vs,max / Vs,min=3</p><p>　　第五章.設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　第六章.主要符號說明</p><p><b

69、>　　表6</b></p><p>　　C 負(fù)荷因子 m/s</p><p>　　u空塔氣速m/s</p><p><b>　　D塔徑m</b></p><p>　　At塔截面積m2</p><p&g

70、t;<b>　　Z有效高度m</b></p><p><b>　　lw堰長m</b></p><p>　　hw溢流堰高度m</p><p>　　how堰上液層高度m</p><p>　　Wd降液管寬度m</p><p><b>　　Af截面積

71、m2</b></p><p>　　e降液管中停留時(shí)間s</p><p>　　Ho降液管底隙高度m</p><p>　　Ws邊緣區(qū)寬度m</p><p>　　Wc無效區(qū)寬度m</p><p>　　Aa開孔區(qū)面積m2</p><p><b>　　t孔中心距

72、mm</b></p><p><b>　　n浮閥數(shù)目個(gè)</b></p><p><b>　　^開孔率</b></p><p><b>　　h阻力Pa</b></p><p><b>　　ET塔板效率</b></p>

73、<p>　　Hd降液管內(nèi)液層高m</p><p>　　AH潛化熱 kj/kg </p><p><b>　　第七章.設(shè)計(jì)評述</b></p><p>　　這次對苯-甲苯浮閥式連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)讓我們了解任務(wù)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，這次的設(shè)計(jì)使我明白了一般的精餾

74、塔的設(shè)備和工作原理，還有在生產(chǎn)中要注意的問題，由于在設(shè)計(jì)過程中難免會有很多人為的因素，所以也存在不少的問題，在以后的學(xué)習(xí)和生產(chǎn)中，會更加認(rèn)真和細(xì)心去領(lǐng)悟問題的所在。本次化工原理課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一周，是學(xué)習(xí)化工原理以來第一次獨(dú)立的工業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。 </p><p>　　在這學(xué)期的化工原理學(xué)習(xí)中，我對于精餾塔的認(rèn)識是很有限的，我們所遇到的精餾塔

75、的計(jì)算也僅限于書上的例題和為了考試做的一些資料，它們都是簡化了的或者局部的計(jì)算，而這次的課程設(shè)計(jì)讓我接觸到完完整整的精餾計(jì)算和一些輔助設(shè)備的計(jì)算。讓我感覺到，光是平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容對于在工程方面的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這需要我們平時(shí)自覺的培養(yǎng)自己的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中我學(xué)會了離開老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書，完善自己的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識

76、，這對我們的繼續(xù)學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的指導(dǎo)方向，我們了解了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還使我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。 </p><p><b>　　第八章.參考文獻(xiàn)</b></p><p&g

77、t;　　[1] 譚天恩，竇梅，周明華.化工原理（上冊）[M].第3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.8.</p><p>　　[2] 譚天恩，竇梅，周明華.化工原理（下冊）[M].第3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.8.</p><p>　　[3] 王靜康.化工設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.</p><p>　　[4] 張浩勤.化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)[

78、M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[5] 楊祖榮，劉麗英，劉偉. 化工原理[M].第3版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[6] 時(shí)鈞，汪家鼎，余國琮等.化學(xué)工程手冊[M]. 第2版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.</p><p>　　[7] 朱有庭，曲文海，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版

79、社，2005.</p><p>　　[8] 吳俊. 化工原理課程設(shè)計(jì)[M]. 上海：華東理工大學(xué)出版社，2011.</p><p>　　[9] 李芳. 化工原理及設(shè)備課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[10] 王國勝. 化工原理課程設(shè)計(jì)[M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社，2005</p><p><b

80、>　　第九章.致謝</b></p><p>　　經(jīng)過兩周，完成了課程設(shè)計(jì)，對MathType. Origin等軟件熟練應(yīng)用， 感謝我的指導(dǎo)老師徐兵在此課程設(shè)計(jì)的過程中給予我的很多建議。感謝同學(xué)們的相互支持，與他們一起對一些問題的探討和交流讓我開拓了思路，也讓我在課程設(shè)計(jì)時(shí)多了些輕松、愉快。在完成課程設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)到了許多以前沒有學(xué)到的知識，也遇到了一些困難和挫折，但是最終我還是完成了這次課程

81、設(shè)計(jì)，在此，我要感謝我的指導(dǎo)老師徐兵在此課程設(shè)計(jì)的過程中給予我的很多幫助跟建議，并且我還要感謝在完成課程設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和老師們 </p><p><b>　　第十章.附錄</b></p><p>　　表5 苯和甲苯的物理性質(zhì)</p><p>　　表6 苯和甲苯的飽和蒸汽壓</p><p>　　表