課程設(shè)計(jì)(苯—甲苯分離板式精餾塔)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　2009～2010學(xué)年第二學(xué)期</p><p>　　學(xué)生姓名：_石華端 專業(yè)班級(jí)：_07級(jí)應(yīng)用化學(xué)_</p><p>　　指導(dǎo)老師：_______ 工作部門：_______</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)題目<

2、;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)苯—甲苯分離板式精餾塔</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)一座苯-甲苯連續(xù)精餾塔，具體工藝參數(shù)如下：</p><p>　　原料苯含量(m/m)：（25+0.5）%</p><p>　　原料處理量： 2萬t/a

3、</p><p>　　產(chǎn)品要求（m/m）：xD = 0.98， xW=0.02</p><p><b>　　2、操作條件</b></p><p><b>　　塔頂壓力：常壓</b></p><p>　　進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料</p><p><b>　　回流比：自選&

4、lt;/b></p><p>　　單板壓降：≤0.7kPa</p><p>　　加熱方式：間接蒸氣加熱</p><p>　　冷凝方式：全凝器，泡點(diǎn)回流</p><p>　　年操作時(shí)數(shù)：8000h</p><p><b>　　3、塔板類型</b></p><p>　　浮

5、閥塔板（F1重閥）</p><p><b>　　三．課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1、精餾塔的物料衡算及塔板數(shù)的確定</p><p>　　2、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)</p><p>　　3、精餾塔的塔體及塔板工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　4、塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算</

6、p><p>　　5、塔板的負(fù)荷性能圖的繪制</p><p>　　6、精餾塔接管尺寸計(jì)算</p><p>　　7、繪制帶控制點(diǎn)的生產(chǎn)工藝流程圖(A3 圖紙)</p><p>　　8、繪制主體設(shè)備圖(A2圖紙)</p><p><b>　　進(jìn)度安排</b></p><p>　　1.

7、課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段：收集查閱資料，并借閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)書；</p><p>　　2.設(shè)計(jì)分析討論階段：確定設(shè)計(jì)思路，正確選用設(shè)計(jì)參數(shù)，樹立工程觀點(diǎn)，</p><p>　　小組分工協(xié)作，較好完成設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　計(jì)算設(shè)計(jì)階段：物料衡算，熱量衡算，主要設(shè)備工藝尺寸計(jì)算，塔盤工藝</p><p>　　尺寸計(jì)算及流體力學(xué)計(jì)算;</p&

8、gt;<p>　　4.課程設(shè)計(jì)說明書編寫階段：整理文字資料計(jì)算數(shù)據(jù)，用簡潔的文字和適當(dāng)</p><p>　　的圖表表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　1. 課程設(shè)計(jì)的目的 </p><p>　　化工原理課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的有益實(shí)踐，更是理論聯(lián)系實(shí)際的有效手段。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到如下目的：<

9、;/p><p>　　1．鞏固化工原理課程學(xué)習(xí)的有關(guān)內(nèi)容，并使它擴(kuò)大化和系統(tǒng)化；</p><p>　　2．培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算技能及應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)分析問題和解決問題的能力；</p><p>　　3．熟悉化工工藝設(shè)計(jì)的基本步驟和方法；</p><p>　　4．學(xué)習(xí)繪制簡單的工藝流程圖和主體設(shè)備工藝尺寸圖；</p><p>　　5．訓(xùn)

10、練查閱參考資料及使用圖表、手冊(cè)的能力；</p><p>　　6．通過對(duì)“適宜條件”的選擇及對(duì)自己設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)，初步建立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)從工程技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)考慮和處理工程實(shí)際問題的能力；</p><p>　　學(xué)會(huì)編寫設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　?、?課程設(shè)計(jì)題目描述和要求 </p><p>　　本設(shè)計(jì)的題目是苯-甲苯浮閥式連續(xù)精餾塔的

11、設(shè)計(jì)，即需設(shè)計(jì)一個(gè)精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計(jì)一板式塔，板空上安裝浮閥，具體工藝參數(shù)如下： </p><p>　　生產(chǎn)能力：2萬噸/年(料液)</p><p>　　原料組成： 25%苯，60%甲苯（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）</p><p>　　產(chǎn)品組成： 餾出液98%苯， 釜液2%苯 </p><p>　　操作

12、壓力：塔頂壓強(qiáng)為常壓</p><p><b>　　進(jìn)料溫度：泡點(diǎn)</b></p><p><b>　　進(jìn)料狀況：泡點(diǎn)</b></p><p>　　加熱方式：間接蒸汽加熱</p><p>　　回流比：R=（1.2～2）Rmin</p><p>　　3． 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 <

13、;/p><p>　　3.1 流程示意圖 </p><p>　　冷凝器→塔頂產(chǎn)品冷卻器→苯的儲(chǔ)罐→苯 </p><p><b>　　↑ ↓回流 </b></p><p>　　原料→原料罐→原料預(yù)熱器→精餾塔 </p><p><b>　　↑回流↓ </b></p>&

14、lt;p>　　再沸器← → 塔底產(chǎn)品冷卻器→甲苯的儲(chǔ)罐→甲苯 </p><p>　　3.2 流程和方案的說明及論證 </p><p>　　3.2.1 流程的說明 </p><p>　　首先，苯和甲苯的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定的時(shí)間之后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn)，混合物中既

15、有氣相混合物，又有液相混合物，這時(shí)候原料混合物就分開了，氣相混合物在精餾塔中上升，而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程

16、，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。最終，完成苯與氯苯的分離。</p><p>　　3.2.2 方案的說明和論證</p><p>　　浮閥塔之所以廣泛應(yīng)用，是由于它具有下列特點(diǎn)： </p><p>　　1．生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板， </p><p>　　生產(chǎn)能力比泡罩塔板大20%～40%，與篩板塔接近。

17、</p><p>　　2．操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操</p><p>　　作而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔都大。</p><p>　　3．塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長，</p><p>　　而霧沫夾帶量小，塔板效率高。</p><p>　　4

18、．氣體壓降及液面落差小，因氣液流過浮閥塔板時(shí)阻力較小，使氣體壓降及</p><p>　　液面落差比泡罩塔小。</p><p>　　5．塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%～80%，但是</p><p>　　比篩板塔高 20%～30%。</p><p>　　浮閥塔盤的操作原理和發(fā)展:</p><p>

19、;　　浮閥塔的塔板上，按一定中心距開閥孔，閥孔里裝有可以升降的閥片，閥孔的排列方式，應(yīng)使絕大部分液體內(nèi)有氣泡透過，并使相鄰兩閥容易吹開，鼓泡均勻。為此常采用對(duì)液流方向成錯(cuò)排的三角形的排列方式。蒸汽自閥孔上升，頂開閥片，穿過環(huán)形縫隙，以水平方向吹入液層，形成泡沫，浮閥能隨著氣速的增減在相當(dāng)寬的氣速范圍內(nèi)自由升降，以保持穩(wěn)定的操作。但是，浮閥塔的抗腐蝕性較高（防止浮閥銹死在塔板上），所以一般采用不銹鋼作成，致使浮閥造價(jià)昂貴，推廣受到一定限制

20、。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來，浮閥塔的推廣并不是越來越廣。 近幾十年來，人們對(duì)浮閥塔的研究越來越深入，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，積累的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)比較完整，因此設(shè)計(jì)浮閥塔比較合適。</p><p>　　3.2.3設(shè)計(jì)方案的確定</p><p><b>　　1.操作壓力</b></p><p>　　精餾操作可在常壓，加

21、壓，減壓下進(jìn)行。應(yīng)該根據(jù)處理物料的性能和設(shè)計(jì)總原則來確定操作壓力。例如對(duì)于熱敏感物料，可采用減壓操作。本次設(shè)計(jì)苯和甲苯為一般物料因此，采用常壓操作。</p><p><b>　　2.進(jìn)料狀況</b></p><p>　　進(jìn)料狀態(tài)有五種：過冷液，飽和液，氣液混合物，飽和氣，過熱氣。但在實(shí)際操作中一般將物料預(yù)熱到泡點(diǎn)或近泡點(diǎn)，才送入塔內(nèi)。這樣塔的操作比較容易控制。不受季節(jié)

22、氣溫的影響，此外泡點(diǎn)進(jìn)料精餾段與提餾段的塔徑相同，在設(shè)計(jì)和制造上也叫方便。本次設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料，即q=1。</p><p><b>　　3.加熱方式</b></p><p>　　精餾釜的加熱方式一般采用間接加熱方式，若塔底產(chǎn)物基本上就是水，而且在濃度極稀時(shí)溶液的相對(duì)揮發(fā)度較大。便可以直接采用直接接加熱。直接蒸汽加熱的優(yōu)點(diǎn)是：可以利用壓力較低的蒸汽加熱，在釜內(nèi)只需安裝鼓

23、泡管，不需安裝龐大的傳熱面，這樣，操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均可節(jié)省一些，然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷涌入，對(duì)塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下。塔釜中易于揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍微有增加。但對(duì)有些物系。當(dāng)殘液中易揮發(fā)組分濃度低時(shí)，溶液的相對(duì)揮發(fā)度大，容易分離故所增加的塔板數(shù)并不多，此時(shí)采用間接蒸汽加熱是合適的。</p><p><b>　　4.冷卻方式</b>&

24、lt;/p><p>　　塔頂?shù)睦鋮s方式通常水冷卻，應(yīng)盡量使用循環(huán)水。如果要求的冷卻溫度較低?？煽紤]使用冷卻鹽水來冷卻。</p><p><b>　　5.熱能利用</b></p><p>　　精餾過程的特性是重復(fù)進(jìn)行氣化和冷凝。因此，熱效率很低，可采用一些改進(jìn)措施來提高熱效率。因此，根據(jù)上敘設(shè)計(jì)方案的討論及設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本設(shè)計(jì)采用常壓操作，泡點(diǎn)進(jìn)

25、料，間接蒸汽加熱以及水冷的冷卻方式，適當(dāng)考慮熱能利用。</p><p>　　4.精餾塔的工藝計(jì)算</p><p>　　4.1精餾塔的物料衡算</p><p>　　4.1.1物料衡算：</p><p>　　1) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率</p><p>　　苯的摩爾質(zhì)量：；甲苯的摩爾質(zhì)量：</p>

26、<p><b>　??；；.</b></p><p>　?。?）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p>　　原料液的平均摩爾質(zhì)量：</p><p><b>　　（3）物料衡算</b></p><p><b>　　原料處理量：</b></p>

27、<p><b>　　總物料衡算：</b></p><p>　　苯的物料衡算28.2×0.25＝0.98D＋0.02W</p><p><b>　　聯(lián)立解得：；</b></p><p>　　4.1.2 相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算：</p><p><b>　　氣液相平衡數(shù)據(jù)<

28、/b></p><p>　　因此有：塔頂用t=80.10℃時(shí)，，.</p><p><b>　　.</b></p><p>　　塔底用t=101.63℃時(shí)，，.</p><p><b>　　平均相對(duì)揮發(fā)度</b></p><p><b>　　4.2塔板數(shù)的確定

29、</b></p><p>　　4.2.1理論板層數(shù)的求算</p><p>　　4.2.1.1逐板法求塔板數(shù)</p><p>　　(1)平衡線方程的求算</p><p>　　汽液相平衡方程式：.</p><p><b>　　(2)q線方程</b></p><p>

30、　　進(jìn)料狀態(tài)由五種，即過冷液體進(jìn)料（q>1),飽和液體進(jìn)料（q＝1），氣液混合進(jìn)料(0<q<1)和過熱蒸汽進(jìn)料(q<0)，本設(shè)計(jì)選用的為泡點(diǎn)進(jìn)料，故q=1。則xF=xq</p><p><b>　　最小回流比</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　由以

31、上兩式可得：</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　由于</b></p><p><b>　　精餾段操作線方程</b></p><p>　　精餾段液相質(zhì)量流量：</p><p>　　精餾段氣相質(zhì)量流量：V

32、=</p><p><b>　　精餾段操作方程：</b></p><p>　　提餾段液相質(zhì)量流程：</p><p><b>　　提段氣相質(zhì)量流程：</b></p><p>　　提餾段操作線方程：.</p><p>　　由以上精餾段操作方程和提餾段操作線方程可得：兩操作線交點(diǎn)的

33、橫坐標(biāo)為</p><p>　　(5)理論塔板數(shù)的確定</p><p>　　先交替使用相平衡方程和精餾段操作線方程計(jì)算如下：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　??；</b></p

34、><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p>

35、<p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　以下交替使用提餾線操作線方程語相平衡方程得：</p><p><b>　　；</b></p>&l

36、t;p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p&g

37、t;<b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　故理論板為21塊，精餾板為10塊，第11塊為進(jìn)料板. </p><p

38、>　　4.2.1.2逐板法求塔板數(shù)</p><p>　　由此算得于逐板法得一致.</p><p>　　4.2.2 精餾塔塔效率的計(jì)算</p><p>　　在t=95.4℃時(shí)，此時(shí)查得苯和甲苯黏度：，</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　℃時(shí),此時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度為： &

39、lt;/p><p><b>　　則：</b></p><p>　　查奧康內(nèi)爾精餾塔全塔板效率圖得：.</p><p>　　4.3 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p>　　4.3.1 混合液的平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p><b>　　進(jìn)料板苯的摩爾分?jǐn)?shù)</b></

40、p><p>　　在塔板數(shù)計(jì)算中得進(jìn)料板的苯的摩爾分?jǐn)?shù)為（94℃）： y=0.649 x=0.428</p><p>　　=0.649*78+(1-0.649)*92=82.914kg/kmol</p><p>　　=0.428*78+(1-0.428)*92=86.008kg/mol</p><p>　　塔底摩爾分?jǐn)?shù)（110.63℃）： x=0

41、.024 y=0.024</p><p><b>　　平均摩爾質(zhì)量：</b></p><p>　　=(82.914+91.664)/2=87.289kg/kmol</p><p>　　=(86.008+91.664)/2=88.836kg/kmol</p><p>　　4.3.2平均密度計(jì)算</p>&

42、lt;p><b>　　進(jìn)料板平均密度：</b></p><p>　　t=94℃時(shí)，=7893, =789, =0.39 </p><p>　　參考《化工原理》P361某些有機(jī)液體的相對(duì)密度圖（下同）</p><p><b>　　==798</b></p><p><b>　　塔底平

43、均密度：</b></p><p>　　t=110.63℃, =780,=775, =0.02</p><p>　　故=(775.1+798)/2=786.55kg/m3 =102.315</p><p>　　vm===2.83kg/m3</p><p>　　4.3.3 液體的平均張力</p><p>

44、;　　t=110.63℃時(shí), =17.2,=17.8</p><p>　　t=94℃時(shí)，=19.8， =19.9 ，由《化工原理》第三版P379查得</p><p>　　t=101.63℃時(shí)，=0.024*17.2+（1-0.024）*17.8=17.7859</p><p>　　t=94℃時(shí)，=0.428*19.8+（1-0.428）*19.9=19.8572&l

45、t;/p><p>　　提餾段平均張力：==18.82</p><p>　　4.3.4 提餾段氣液相的體積流量</p><p>　　Lh===26.02m3/h</p><p>　　Vh===5044.5m3/h </p><p>　　4.4 塔體工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　4.4.1 精餾段塔

46、徑計(jì)算</p><p>　　由FLV及（HT-hl）查Smith圖（《化工單元過程及課程設(shè)計(jì)》P161）</p><p>　　氣流動(dòng)參數(shù) FLV===0.086</p><p>　　取塔盤清夜層高度 hL=0.07m HT=0.45m</p><p>　　液滴沉降高度 HT-hL=0.45m-0.07m=0.38m</p>

47、<p>　　當(dāng)=18.82時(shí)的負(fù)荷因子C20等于0.028</p><p>　　由工藝條件得：C=C20（)0.2=0.081</p><p>　　液乏氣速 uf=c=0.081*=1.35m/s</p><p>　　取泛點(diǎn)率為0.75，故空塔氣速u=0.75=0.75*1.35=1.013m/s</p><p>　　氣相通過的塔截

48、面積 A==1.38m2</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　=0.0877</b></p><p><b>　　由計(jì)算D： </b></p><p><b>　　D=</b></p><p><

49、;b>　　故取 D=1.4m</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)點(diǎn)的泛點(diǎn)率=</b></p><p>　　4.4.2 精餾塔高度計(jì)算</p><p>　　(1)精餾段有效高度計(jì)算：</p><p>　　Z精=(N精-1)*HT=10*0.35=3.5m</p><p>　　

50、(2)提餾段有效高度計(jì)算：</p><p>　　Z提=(N提-1)*HT=(17-1)*0.45=7.2m</p><p>　　如進(jìn)料板上面開一人孔，其高度為0.6m</p><p>　　(3)精餾塔的有效高度為：</p><p>　　Z有=Z精+Z提+0.8=3.5+7.2+0.6=11.3m </p><p>　　

51、.(4) 精餾塔的實(shí)際高度為：</p><p>　　塔兩端空間，上封頭留1.5m. 下封頭留1.5m.</p><p>　　Z實(shí)= Z有+1.5*2=11.3+3=14.3m</p><p>　　4.4.3 溢流裝置的計(jì)算</p><p>　　由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》P166流液收縮圖：</p><p>&l

52、t;b>　　降管液的尺寸：</b></p><p><b>　　降液管寬度： </b></p><p>　　選取hb=0.04m</p><p><b>　　溢流堰尺寸： </b></p><p>　　堰上液頭高h(yuǎn)ow, 取E=1</p><p><

53、b>　　堰高： </b></p><p><b>　　溢流強(qiáng)度：</b></p><p>　　降液管底隙流體速度：</p><p>　　4.5 塔板負(fù)荷性能</p><p>　　4.5.1 浮閥計(jì)算及其排列</p><p>　　浮閥數(shù) 選取F1型浮閥，閥孔直徑d0=0.03

54、9m</p><p>　　根據(jù)表5—4選擇單流型</p><p>　　初取F0=11 , 則 </p><p><b>　　浮閥數(shù)： </b></p><p>　?。?）排列方式 取塔板上液體進(jìn)，出口安定區(qū)寬度</p><p>　　取邊緣區(qū)寬度bc=0.05m</p><p

55、>　　根據(jù)估算提供孔心距進(jìn)行布孔，按t=75mm進(jìn)行布孔，實(shí)排閥數(shù)n=163</p><p><b>　　閥孔氣速 </b></p><p><b>　　動(dòng)能因子 </b></p><p>　　塔板開孔率 </p><p>　

56、　4.6 塔板的流體性能的校核</p><p>　　4.6.1泡沫夾帶量校核</p><p>　　為控制液沫夾帶量eV過大，應(yīng)使泛點(diǎn)F10.8~0.82</p><p>　　浮閥塔板泛點(diǎn)率計(jì)算如下：</p><p>　　由塔板上氣相密度及板間距HT=0.45m查圖5—26（泛點(diǎn)荷因數(shù)）得系數(shù)GF=0.128,根據(jù)表5—11（物性系數(shù)）所提供

57、的數(shù)據(jù)，取k=1</p><p>　　塔板液流道長ZL=D-2bd=1.4-2*2*0.2=1.0(m)</p><p><b>　　液流面積 </b></p><p><b>　　故得：</b></p><p>　　故不會(huì)產(chǎn)生過量的液沫夾帶</p><p>　　4.6.2

58、塔板阻力計(jì)算</p><p>　　由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》P171泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)圖：</p><p><b>　?。?）干板阻力</b></p><p><b>　　臨界孔速 </b></p><p>　　閥孔大于其臨界孔閥氣速,故應(yīng)在浮閥全開狀態(tài)計(jì)算干板阻力。</p><

59、;p><b>　　塔板清液層阻力</b></p><p><b>　　(m) </b></p><p>　　(3)克服表面張力所造成阻力 </p><p>　　由以上三阻力之和求得塔板阻力:</p><p>　　4.6.3降液管液面校對(duì)</p><p>　　流體流過

60、降液管底隙的阻力：</p><p>　　浮閥塔板上液面落差較小可以忽略，則降液管內(nèi)清液層高度：</p><p>　　取降液管中泡沫層相對(duì)密度，則可求降液管中泡沫層高度：</p><p>　　而，故不會(huì)發(fā)生降液管液泛。</p><p>　　4.6.4液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間校核</p><p>　　應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)的停

61、留時(shí)間大于3S～5S，才能保證液體所夾帶的氣 </p><p><b>　　體的釋放。</b></p><p>　　故所夾帶氣體可以釋出 </p><p>　　4.6.5嚴(yán)重漏液校核</p><p>　　當(dāng)閥孔的動(dòng)能因子F0=5的相應(yīng)孔流氣速：</p><p>　　穩(wěn)定系數(shù) 故不會(huì)發(fā)生嚴(yán)

62、重漏液</p><p>　　4.6.6塔板負(fù)荷性能圖</p><p>　　由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》P187塔板負(fù)荷性能圖：</p><p>　?。?）過量液沫夾帶線關(guān)系式</p><p>　　根據(jù)前面液沫夾帶的校核選擇F1=0.8</p><p><b>　　則有 </b></p&

63、gt;<p>　　由此兩點(diǎn)作過量液夾帶線（a)</p><p>　　(2)液相下限線關(guān)系式</p><p>　　對(duì)于平直堰，其堰上液頭高度how必須大于0.006m。</p><p>　　取how=0.006m，即可以確定液相流量的下限線</p><p>　　取E=1.0，代人lw=0.98</p><p&g

64、t;　　該線為垂直軸的直線，記為（b)</p><p>　　(3)嚴(yán)重漏液線關(guān)系式：</p><p>　　因動(dòng)能因子F0<5時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏液，故取F0=5,計(jì)算相應(yīng)氣體流</p><p><b>　　量：</b></p><p>　　該線為平行軸的直線，為漏液線，也稱為氣相下限線，記（c)</p>

65、<p>　　(4)液相上限線關(guān)系式：</p><p><b>　　降液的最大流量為：</b></p><p>　　該線為平行軸的直線，記為（d)</p><p>　　(5)降液管液泛關(guān)系式：</p><p>　　根據(jù)降液管液泛的條件，得以下將液管液泛工況下的關(guān)系：</p><p><

66、;b>　　或</b></p><p><b>　　即</b></p><p>　　10 20 30 40 50 60</p><p>　　6133.7 590.75 566.2 538.3 506.06 468.1</p><p><

67、;b>　　操作彈性 </b></p><p>　　適宜裕度==46.9%</p><p><b>　　4.7換熱器的計(jì)算</b></p><p>　　4.7.1原料預(yù)熱器：</p><p>　　設(shè)加熱原料溫度由10℃加熱到104℃</p><p><b>　　則 &

68、lt;/b></p><p>　　4.7.2塔頂冷凝器：</p><p>　　R苯=390kJ/kg</p><p>　　4.7.3塔底再沸器：</p><p>　　4.7.4貯罐的體積計(jì)算：</p><p>　　由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》查得在0.11MPa下，塔頂采量</p><p&

69、gt;　　D=7394kmol/h </p><p><b>　　故 </b></p><p>　　設(shè)冷凝液停留20min，補(bǔ)充系數(shù)</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　貯罐容積估算結(jié)果表</b></p><p&

70、gt;　　4.7.5進(jìn)料罐線管徑</p><p>　　選擇原液流速： u=0.5m/s</p><p>　　管線直徑： </p><p>　　選取管材，其內(nèi)徑為0.121m</p><p>　　其實(shí)際流速為： u=10471/(3600*798*0.785*0.09162)=0.5m/s</p><p><

71、;b>　　5.設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表</b></p><p><b>　　表一 設(shè)備一覽表</b></p><p>　　表二 提留段塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表</p><p>　　6.課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)通過給定的生產(chǎn)操作工藝條件自行設(shè)計(jì)一套苯－甲苯物系的分離的浮閥式連續(xù)精餾塔設(shè)備。通過兩

72、周的努力，反復(fù)計(jì)算和優(yōu)化，小組成員終于設(shè)計(jì)出一套較為完善的浮閥式連續(xù)精餾塔設(shè)備。其各項(xiàng)操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，而且操作彈性大，生產(chǎn)能力強(qiáng)，達(dá)到了預(yù)期的目的。 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)需要我們把平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，使我們對(duì)書本上所學(xué)理論知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，更讓我們體會(huì)到了理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐工作的重要的指導(dǎo)意義。課程設(shè)計(jì)要求我們完全依靠自己的能力去學(xué)

73、習(xí)和設(shè)計(jì)，而不是像以往課程那樣一切都由教材和老師安排。因此，課程設(shè)計(jì)給我們提供了更大的發(fā)揮空間，讓我們發(fā)揮主觀能動(dòng)性獨(dú)立地去通過書籍、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù)，確定設(shè)計(jì)方案。通過這次課程設(shè)計(jì)提高了我們的認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。更重要的是，該課程設(shè)計(jì)需要我們充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，組員之間必須緊密合作，相互配合，才可能在有限的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)既是對(duì)我們課程知識(shí)的考核，又是對(duì)我們思考問題、解決

74、問題能力的考核，課程設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，給我們印象最深的是，這期間由于我們對(duì)設(shè)計(jì)的流程和具體要求理解地不夠深入，在設(shè)計(jì)的初期，我們?cè)驗(yàn)闆]有清晰的設(shè)計(jì)思路，而無法開始，后來在計(jì)算的過程中，由于組員的疏忽，計(jì)算上出現(xiàn)了錯(cuò)誤，特別是第二次，設(shè)計(jì)已完成過半，發(fā)現(xiàn)前面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了問題，看著幾天的勞動(dòng)成果就這樣被自己否定，我們沒有氣餒，沒有相互抱怨，而是在一起冷靜分析思考錯(cuò)

75、誤，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，重新制定了設(shè)計(jì)方案，在接下來的設(shè)計(jì)中，我們采用了兩組同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的辦法，發(fā)現(xiàn)問題之后，可以馬上解決，避免了同樣錯(cuò)誤的再次出現(xiàn)。本次課程設(shè)計(jì)中，大家相互配合，齊心協(xié)力，克服重重困難，堅(jiān)持不懈的工作，終于完成了本次課程設(shè)計(jì)! </p><p><b>　　7.主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].王志魁 .化工原理[M]. 第三版.北京：