化工原理課程設計--板式精餾塔的設計

1、<p><b>　　化工原理課程設計</b></p><p>　　–––––板式精餾塔的設計</p><p><b>　　姓名 </b></p><p><b>　　班級 </b></p><p><b>　　學號 </b&

2、gt;</p><p><b>　　指導老師 </b></p><p><b>　　序言</b></p><p>　　化工原理課程設計是綜合運用《化工原理》課程和有關先修課程（《物理化學》，《化工制圖》等）所學知識，完成一個單元設備設計為主的一次性實踐教學，是理論聯系實際的橋梁，在整個教學中起著培養(yǎng)學生能力的重要作用。通

3、過課程設計，要求更加熟悉工程設計的基本內容，掌握化工單元操作設計的主要程序及方法，鍛煉和提高學生綜合運用理論知識和技能的能力，問題分析能力，思考問題能力，計算能力等。</p><p>　　精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應用。精餾過程在能量劑驅動下（有時加質量劑），使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組

4、分由液相向氣相轉移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉移，實現原料混合液中各組分的分離。根據生產上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進行分離。本設計的題目是苯-甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計，即需設計一個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，需設計一板式塔將其分離。</p><p><b>　　目錄</b></p>

5、<p>　　一、化工原理課程設計任書……………………………………………3</p><p>　　二、設計計算…………………………………………………………………3</p><p>　　1.設計方案的確定…………………………………………………3</p><p>　　2.精餾塔的物料衡算………………………………………………3</p><p&

6、gt;　　3.塔板數的確定……………………………………………………4</p><p>　　4.精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算………………… 8</p><p>　　5.精餾塔的塔體工藝尺寸計算………………………………… 10</p><p>　　6.塔板主要工藝尺寸的計算………………………………………… 11</p><p>　　7.篩

7、板的流體力學驗算………………………………………………13</p><p>　　8.塔板負荷性能圖……………………………………………………15</p><p>　　9.接管尺寸確定……………………………………………………30</p><p>　　二、個人總結…………………………………………………………… 32</p><p>　　三、參考書目…

8、……………………………………………………………33</p><p>　?。ㄒ唬┗ぴ碚n程設計任務書</p><p>　　板式精餾塔設計任務書</p><p><b>　　設計題目：</b></p><p>　　設計分離苯―甲苯連續(xù)精餾篩板塔</p><p>　　二、設計任務及操作條件</p

9、><p><b>　　1、 設計任務：</b></p><p>　　物料處理量： 7萬噸／年</p><p>　　進料組成 ： 37％ 苯，苯-甲苯常溫混合溶液 （質量分率，下同）</p><p><b>　　分離要求：</b></p><p>　　塔頂產品組

10、成苯 ≥95％ </p><p>　　塔底產品組成苯 ≤6% </p><p><b>　　2、 操作條件</b></p><p>　　平均操作壓力 ： 101.3 kPa </p><p>　　平均操作溫度：94℃</p><p>　　回流比：

11、 自 選 </p><p>　　單板壓降： <=0.9 kPa</p><p>　　工時： 年開工時數7200小時 化工原理課程設計</p><p>　　三、設計方法和步驟：</p><p><b>　　1、設計方案簡介</b></p><p>　　根據

12、設計任務書所提供的條件和要求，通過對現有資料的分析對比，選定適宜的流程方案和設備類型，初步確定工藝流程。對選定的工藝流程，主要設備的形式進行簡要的論述。</p><p>　　2、主要設備工藝尺寸設計計算</p><p><b>　?。?）收集基礎數據</b></p><p>　?。?）工藝流程的選擇</p><p>　　

13、（3）做全塔的物料衡算</p><p><b>　?。?）確定操作條件</b></p><p><b>　?。?）確定回流比</b></p><p>　?。?）理論板數與實際板數</p><p>　?。?）確定冷凝器與再沸器的熱負荷</p><p>　　（8）初估冷凝器與再沸

14、器的傳熱面積</p><p>　　（9）塔徑計算及板間距確定</p><p>　?。?0）堰及降液管的設計</p><p>　?。?1）塔板布置及篩板塔的主要結構參數</p><p>　　（12）塔的水力學計算</p><p>　?。?3）塔板的負荷性能圖</p><p><b>　　

15、（14）塔盤結構</b></p><p><b>　?。?5）塔高</b></p><p>　　（16）精餾塔接管尺寸計算</p><p>　　3、典型輔助設備選型與計算（略）</p><p>　　包括典型輔助設備（換熱器及流體輸送機械）的主要工藝尺寸計算和設備型號規(guī)格的選定。</p><

16、p><b>　　4、設計結果匯總</b></p><p>　　5、工藝流程圖及精餾塔工藝條件圖</p><p><b>　　6、設計評述</b></p><p><b>　　四、參考資料</b></p><p>　　《化工原理課程設計》天津大學化工原理教研室，柴誠敬 劉國

17、維 李阿娜 編；</p><p>　　《化工原理》（第三版）化學工業(yè)出版社，譚天恩 竇梅 周明華 等編；</p><p>　　《化工容器及設備簡明設計手冊》化學工業(yè)出版社，賀匡國編；</p><p>　　《化學工程手冊》上卷 化學工業(yè)出版社，化工部第六設計院編；</p><p>　　《常用化工單元設備的設計》 華東理工出版社。</p&g

18、t;<p><b>　　二、設計計算</b></p><p>　　1.設計方案的選定及基礎數據的搜集</p><p>　　本設計任務為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流

19、至塔內，其余部分經產品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔底設置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產品經冷卻后送至儲罐。其中由于蒸餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設計中設計把其熱量作為低溫熱源產生低壓蒸汽作為原料預熱器的熱源之一，充分利用了能量。</p><p>　　塔

20、板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3~8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。篩板塔也是傳質過程常用的塔設備，它的主要優(yōu)點有：</p><p>　　(１) 結構比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。</p><p>　　(２) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。</p><p>　　(３) 塔

21、板效率高，比泡罩塔高15％左右。</p><p>　　(４) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。</p><p><b>　　篩板塔的缺點是：</b></p><p>　　(１) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。</p><p>　　(２) 操作彈性較小(約2～3)。</p><p

22、>　　(３) 小孔篩板容易堵塞。</p><p>　　下圖是板式塔的簡略圖</p><p>　　表1 苯和甲苯的物理性質</p><p>　　表2 苯和甲苯的飽和蒸汽壓</p><p>　　表3 常溫下苯—甲苯氣液平衡數據（[2]：例1—1附表2）</p><p>　　表4 純組分的表面張力([1]：附錄

23、圖7)</p><p>　　表5 組分的液相密度([1]：附錄圖8)</p><p>　　表6 液體粘度µ（[1]：）</p><p>　　表7常壓下苯——甲苯的氣液平衡數據</p><p>　　2 精餾塔的物料衡算</p><p>　　(1) 原料液及塔頂、塔底產品的摩爾分率 苯的摩爾質量 甲苯的摩

24、爾質量 </p><p>　　（2）原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量 </p><p>　?。?）物料衡算 原料處理量總物料衡算 121.54=D＋W苯物料衡算 121.54×0.409＝0.957D＋0.070 W聯立解得 D＝42.99 kmol／hW=69.55 kmol／h</p><p>　　式中 F------原料液流量&l

25、t;/p><p>　　D------塔頂產品量</p><p>　　W------塔底產品量</p><p>　　3 塔板數的確定 （1）理論板層數NT的求取 苯一甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數。 ①由手冊查得苯一甲苯物系的氣液平衡數據，繪出x ～y圖，見下圖</p><p>　?、谇笞钚』亓鞅燃安僮骰亓鞅取?采用作圖法求最小回

26、流比。在上圖中對角線上，自點e（0.409,0.409）作垂線ef即為進料線(q線)，該線與平衡線的交點坐標為 ＝0.567 , ＝0.346故最小回流比為取操作回流比為</p><p>　?、矍缶s塔的氣、液相負荷 </p><p>　　(泡點進料：q=1)</p><p>　?、芮蟛僮骶€方程 精餾段操作線方程為</p><p&

27、gt;<b>　　提餾段操作線方程為</b></p><p>　?。?）逐板法求理論板</p><p>　　又根據 可解得</p><p>　　=2.475 相平衡方程 </p><p>　　= 0.957 =0.901</p><p><b>　　

28、0.696</b></p><p>　　因為＜ 精餾段理論板 n=5</p><p>　　< 所以提留段理論板 n=4</p><p>　　全塔效率的計算（查表得各組分黏度=0.269，=0.277）</p><p><b>　　捷算法求理論板數</b></p><p>&l

29、t;b>　　由公式 </b></p><p>　　代入 Y=0.488</p><p><b>　　由</b></p><p>　　精餾段實際板層數5/0.52=9.610,提餾段實際板層數4/0.52=7.69≈8</p><p><b>　　進料板在第11塊板</b><

30、;/p><p>　　4 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 （1）操作壓力計算 塔頂操作壓力＝ 93.2 kPa</p><p>　　塔底操作壓力=109.4 kPa</p><p>　　每層塔板壓降 △P＝0.9 kPa進料板壓力＝93.2＋0.9×10＝102.2kPa精餾段平均壓力 P m ＝（93.2＋102.2）／2＝97.7 kPa

31、</p><p>　　提餾段平均壓力P m =（109.4+102.2）/2 =105.8 kPa（2）操作溫度計算 依據操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸氣壓由 安托尼方程計算，計算過程略。計算結果如下： 塔頂溫度＝82.7℃進料板溫度＝94.2℃ </p><p>　　塔底溫度=105.1℃</p><p>　　精餾段平

32、均溫度=（ 82.7＋94.2）/2 = 88.5℃</p><p>　　提餾段平均溫度=（94.2+105.1）/2 =99.7℃（3）平均摩爾質量計算 塔頂平均摩爾質量計算 由xD=y1=0.957,代入相平衡方程得x1=0.901</p><p>　　進料板平均摩爾質量計算 </p><p>　　由上面理論板的算法，得＝0.622， ＝0.399&

33、lt;/p><p>　　塔底平均摩爾質量計算</p><p>　　由xw=0.070,由相平衡方程，得yw=0.157</p><p>　　精餾段平均摩爾質量 </p><p><b>　　提餾段平均摩爾質量</b></p><p>　?。?）平均密度計算 ①氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程

34、計算，精餾段的平均氣相密度即 </p><p>　　提餾段的平均氣相密度</p><p>　　②液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即 塔頂液相平均密度的計算 由tD＝82.7℃，查手冊得 </p><p>　　塔頂液相的質量分率 </p><p>　　進料板液相平均密度的計算 由tF＝94.25.3℃，查手冊得 &l

35、t;/p><p>　　進料板液相的質量分率 </p><p>　　塔底液相平均密度的計算 由tw＝105.1℃，查手冊得 </p><p>　　塔底液相的質量分率 </p><p>　　精餾段液相平均密度為 </p><p>　　提餾段液相平均密度為</p><p>　　(5) 液體平均

36、表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算，即 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD＝82.7℃，查手冊得 σA=20.94mN/m σB=21.39 mN/mσLDm=0.957×20.94+(1-0.957)×21.39=20.98 mN/m進料板液相平均表面張力的計算 由tF＝94.2℃，查手冊得 σA=19.36 m N/m σB=20.21 m N/mσLFm=0.409×19.

37、36+0.591×20.21=19.86 mN/m</p><p>　　塔底液相平均表面張力的計算 由 tD＝105.1℃，查手冊得 σA=19.10 mN/m σB=19.48 mN/mσLwm=0.07×19.10+(1-0.07)×19.48=19.45mN/m精餾段液相平均表面張力為 σLm=（20.98+19.86）/2=20.42 mN/m</p>

38、<p>　　提餾段液相平均表面張力為 σ‘Lm=（19.86+19.48）/2=19.85 mN/m(6) 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算，即 lgμLm=Σxilgμi塔頂液相平均粘度的計算 由tD＝82.7℃，查手冊得 μA=0.300 mPa·s μB=0.304 mPa·slgμLDm=0.957×lg(0.300)+ (1-0.95)×lg(0.

39、304)解出μLDm=0.300 mPa·s進料板液相平均粘度的計算 由tF＝94.2℃，查手冊得 μA=0.269 mPa·s μB=0.277 mPa·slg μLFm=0.409×lg(0.269)+ (1-0.409)×lg(0.277)解出μLFm=0.274 mPa·s</p><p>　　塔底液相平均粘度的計算 由tw＝105

40、.1℃，查手冊得 μA=0.244 mPa·s μB=0.213 mPa·slgμLwm=0.07×lg(0.244)+ (1-0.07)×lg(0.213)解出μLwm=0.215 mPa·s</p><p>　　精餾段液相平均粘度為 μLm=(0.300+0.27)/2=0.287 mPa·s</p><p>　　提餾

41、段液相平均粘度為 μ‘Lm=(0.300+0.215)/2=0.258 mPa·s</p><p>　　（7） 氣液負荷計算</p><p><b>　　精餾段：</b></p><p><b>　　提餾段：</b></p><p>　　5 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 (1) 塔徑的計

42、算</p><p>　　塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關。可參照下表所示經驗關系選取。</p><p>　　表7 板間距與塔徑關系</p><p><b>　　對精餾段：</b></p><p>　　初選板間距，取板上液層高度，</p>

43、<p><b>　　故；</b></p><p>　　查教材P131圖 得C20=0.071；依式</p><p>　　校正物系表面張力為時</p><p>　　可取安全系數為0.8，則（安全系數0.6—0.8），</p><p><b>　　故</b></p><p

44、>　　按標準,塔徑圓整為1.6m,則空塔氣速0.820m/s。</p><p><b>　　對提餾段：</b></p><p>　　初選板間距，取板上液層高度，</p><p><b>　　故；</b></p><p>　　查[2]：圖3—8得C20=0.106；依式</p>&

45、lt;p>　　校正物系表面張力為時</p><p>　　可取安全系數為0.8，則（安全系數0.6—0.8），</p><p><b>　　故</b></p><p>　　按標準,塔徑圓整為1.2m,則空塔氣速0.820m/s。</p><p>　　將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致，根據塔徑的選擇規(guī)定，

46、對于相差不大的二塔徑取二者中較大的，因此在設計塔的時候塔徑取1.6m</p><p>　　6 塔板主要工藝尺寸的計算</p><p>　　(1) 溢流裝置計算 因塔徑D＝1.6m，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。對精餾段各項計算如下： a)溢流堰長：單溢流去lW=（0.6～0.8）D，取堰長為0.66D=0.66×1.6=1.056m</p><p

47、><b>　　b)出口堰高：</b></p><p><b>　　由，</b></p><p>　　查[2]：圖3—11，知E=1.042,依式</p><p><b>　　可得</b></p><p><b>　　故</b></p>

48、<p>　　c)降液管的寬度與降液管的面積：</p><p>　　由查（[2]：圖3—13）得，</p><p><b>　　故，</b></p><p>　　利用([2]：式3—10)計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，</p><p>　　即（大于5s，符合要求）</p><p&

49、gt;　　d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速（0.07---0.25）</p><p>　　依([2]：式3—11)：符合（）</p><p><b>　　e)受液盤</b></p><p>　　采用平行形受液盤，不設進堰口，深度為60mm</p><p><b>　　同理可以算出提溜段</b

50、></p><p>　　a)溢流堰長：單溢流去lW=（0.6～0.8）D，取堰長為0.66D=0.8×1.6=1.056m</p><p><b>　　b)出口堰高：</b></p><p><b>　　由</b></p><p>　　查[2]：圖3—11，知E=1.02,依式<

51、;/p><p><b>　　可得</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　c)降液管的寬度與降液管的面積：</p><p>　　由查（[2]：圖3—13）得，</p><p>　　故， </p><p>

52、;　　利用([2]：式3—10)計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，</p><p>　　即（大于5s，符合要求）</p><p>　　d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速（0.07---0.25）</p><p>　　依([2]：式3—11)：符合（）</p><p><b>　　(2) 塔板布置 </b&

53、gt;</p><p>　　精餾段①塔板的分塊 因D≥800mm，故塔板采用分塊式。查表3-7得，塔極分為4塊。對精餾段：</p><p>　　a)取邊緣區(qū)寬度Wc=0.05m(30～50mm),安定區(qū)寬度，（當D〈1.5m時，Ws=60～75mm〉</p><p>　　b)依([2]：式3—18)：計算開空區(qū)面積</p><p><

54、;b>　　，</b></p><p>　　c)篩孔數與開孔率：取篩空的孔徑為，正三角形排列，一般碳的板厚為,取，</p><p><b>　　故孔中心距</b></p><p>　　篩 孔數個， 則（在5—15范圍內）</p><p>　　則每層板上的開孔面積

55、為</p><p>　　氣體通過篩孔的氣速為</p><p><b>　　提餾段：</b></p><p>　　a)取邊緣區(qū)寬度Wc=0.05m(30～50mm),安定區(qū)寬度，（當D〈1.5m時，Ws=60～75mm〉</p><p>　　b)依([2]：式3—18)：計算開空區(qū)面積</p><p&g

56、t;　　， </p><p>　　c)篩孔數與開孔率：取篩空的孔徑為，正三角形排列，一般碳的板厚為,取，</p><p><b>　　故孔中心距</b></p><p>　　篩孔數個， 則（在5—15范圍內）</p><p>　　則每層板上的開孔面積為</

57、p><p>　　氣體通過篩孔的氣速為</p><p>　　7 篩板的流體力學驗算 </p><p>　　塔板的流體力學計算，目的在于驗算預選的塔板參數是否能維持塔的正常操作，以便決定對有關塔板參數進行必要的調整，最后還要作出塔板負荷性能圖。</p><p>　　(1) 氣體通過篩板壓強相當的液柱高度計算 </p><

58、;p><b>　　精餾段：</b></p><p>　　a)干板壓降相當的液柱高度：依，查《干篩孔的流量系數》圖得，C0=0.78由式</p><p>　　b)氣體穿過板上液層壓降相當的液柱高度：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　由與關聯圖查得板上液層充氣系數=0.

59、61，依式</p><p>　　c)克服液體表面張力壓降相當的液柱高度：</p><p><b>　　依式，故</b></p><p><b>　　則單板壓強：</b></p><p>　　(2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 (3)

60、霧沫夾帶</p><p>　　故在設計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。</p><p><b>　　(4) 漏液</b></p><p><b>　　由式</b></p><p>　　篩板的穩(wěn)定性系數，故在設計負荷下不會產生過量漏液。</p><p><b>　　(5)

61、 液泛</b></p><p>　　為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度</p><p><b>　　依式， 而</b></p><p>　　H=0.073+0.037+0.001=0.11m</p><p><b>　　取，則</b></p><p>

62、;　　故在設計負荷下不會發(fā)生液泛。</p><p>　　根據以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。</p><p><b>　　提溜段：</b></p><p>　　a)干板壓降相當的液柱高度：依，查《干篩孔的流量系數》圖得，C0=0.78由式</p><p>　　b)氣體穿過板上液層壓降相

63、當的液柱高度：</p><p><b>　　， </b></p><p>　　由與關聯圖查得板上液層充氣系數=0.65，依式</p><p>　　c)克服液體表面張力壓降相當的液柱高度：</p><p>　　依式， 故</p><p><b>　　則單板壓強：&l

64、t;/b></p><p>　　(2) 液面落差 對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。 (3) 液沫夾帶</p><p>　　故在設計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。</p><p><b>　　(4) 漏液</b></p><p><b>　　由式</b&

65、gt;</p><p>　　篩板的穩(wěn)定性系數，故在設計負荷下不會產生過量漏液。</p><p><b>　　(5) 液泛</b></p><p>　　為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度</p><p><b>　　依式， 而</b></p><p><b&

66、gt;　　H=0.098m</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　故在設計負荷下不會發(fā)生液泛。</p><p>　　根據以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。</p><p>　　8 塔板負荷性能圖 </p><p>　　

67、精餾段：(1) 漏液線 由 ，得 在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-19。 表3-19</p><p>　　由上表數據即可作出漏液線。 (2) 霧沫夾帶線 以 ev＝0.1kg液/kg氣為限，求 Vs-Ls關系如下： 由 聯立以上幾式，整理得</p><p>　　在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-2

68、0。 表3-20</p><p>　　由上表數據即可作出液沫夾帶線2。 (3) 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度hOW＝0.006m作為最小液體負荷標準。由式3-21得 據此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線3。 (4) 液相負荷上限線 以θ＝4s作為液體在降液管中停留時間的下限 據此可作出與氣體流量元關的垂直液相負荷上限線0.0474。 (5) 液泛線 令 由聯立得

69、忽略hσ，將hOW與Ls，hd與Ls，hc與Vs的關系式代人上式，并整理得 式中：將有關的數據代入整理，得在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-22。 表3-22</p><p>　　由上表數據即可作出液泛線5。 根據以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖所示。 </p><p>　　圖3-23 精餾段篩板負荷性能圖 </p>

70、<p>　　在負荷性能圖上，作出操作點P，連接OP，即作出操作線。由圖可看出，該篩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=1.064 m3/s Vs,min=0.324 m3/s故操作彈性為 Vs,max / Vs,min=3.381所設計篩板的主要結果匯總于表3-23。 </p><p><b>　　提餾段</b></p><p

71、>　　(1) 漏液線 由 ，得在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-19。 表3-19</p><p>　　由上表數據即可作出漏液線。 (2) 液沫夾帶線 以 ev＝0.1kg液/kg氣為限，求 Vs-Ls關系如下： 由 </p><p>　　在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-20。 表3-20<

72、;/p><p>　　由上表數據即可作出液沫夾帶線2。 (3) 液相負荷下限線 對于平直堰，取堰上液層高度hOW＝0.006m作為最小液體負荷標準。由式3-21得 據此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線3。 (4) 液相負荷上限線 以θ＝4s作為液體在降液管中停留時間的下限 據此可作出與氣體流量元關的垂直液相負荷上限線0.0474。 (5) 液泛線 令 由聯立得忽略hσ，將hOW與Ls

73、，hd與Ls，hc與Vs的關系式代人上式，并整理得 將有關的數據代入整理，得在操作范圍內，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結果列于表3-22。 表3-22</p><p>　　由上表數據即可作出液泛線5。 根據以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖所示。 </p><p>　　所設計篩板的主要結果匯總于表。</p><p><b>

74、;　　設計結果一覽表</b></p><p>　　9. 各接管尺寸的確定</p><p><b>　　1 進料管</b></p><p><b>　　進料體積流量</b></p><p>　　取適宜的輸送速度，故</p><p>　　經圓整選取熱軋無縫鋼管(YB2

75、31-64)，規(guī)格：</p><p><b>　　實際管內流速：</b></p><p><b>　　2 釜殘液出料管</b></p><p><b>　　釜殘液的體積流量：</b></p><p>　　取適宜的輸送速度，則</p><p>　　經圓整選

76、取熱軋無縫鋼管(YB231-64)，規(guī)格：</p><p><b>　　實際管內流速：</b></p><p><b>　　3 回流液管</b></p><p><b>　　回流液體積流量</b></p><p>　　利用液體的重力進行回流，取適宜的回流速度，那么</p&

77、gt;<p>　　經圓整選取熱軋無縫鋼管(YB231-64)，規(guī)格：</p><p><b>　　實際管內流速：</b></p><p><b>　　4 塔頂上升蒸汽管</b></p><p>　　塔頂上升蒸汽的體積流量：</p><p><b>　　取適宜速度，那么<

78、/b></p><p>　　經圓整選取熱軋無縫鋼管(YB231-64)，規(guī)格：</p><p><b>　　實際管內流速：</b></p><p>　　5 再沸氣產生的蒸汽進口管</p><p>　　通入塔的水蒸氣體積流量：</p><p><b>　　取適宜速度，那么</b

79、></p><p>　　經圓整選取熱軋無縫鋼管(YB231-64)，規(guī)格：</p><p><b>　　實際管內流速：</b></p><p><b>　　二、個人總結</b></p><p>　　課程設計是《化工原理》課程的一個總結性教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合運用本門課程及有關選修課程的基本知

80、識去解決某一設計任務的一次訓練。在整個教學計劃中，它也起著培養(yǎng)學生獨立工作能力的重要作用。</p><p>　　課程設計不同于平時的作業(yè)，在設計中需要學生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進行過程和設備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經過反復的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設計。所以，課程設計是培養(yǎng)學生獨立工作能力的有益實踐。</p><p>　　通過課程設計

81、,學生應該注重以下幾個能力的訓練和培養(yǎng)：</p><p>　　1. 查閱資料，選用公式和搜集數據(包括從已發(fā)表的文獻中和從生產現場中搜集)的能力；</p><p>　　2. 樹立既考慮技術上的先進性與可行性，又考慮經濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設計思想，在這種設計思想的指導下去分析和解決實際問題的能力；</p><p>　　3. 迅速準確的

82、進行工程計算的能力；</p><p>　　整個設計是由論述、計算和繪圖三部分組成。論述應該條理清晰，觀點明確；計算要求方法正確，誤差小于設計要求，計算公式和所用數據必須注明出處；圖表應能簡要表達計算的結果。</p><p>　　設計后期的答辯，及時了解學生設計能力的補充過程，也是提高設計水平，交流心得和擴大收獲的重要過程。答辯通常包括個別答辯和公開答辯兩種形式。個別答辯的目的不僅是對學生進

83、行全面考核，更主要的是促進學生開動腦筋,提高設計水平。所以，在個別答辯后，應允許學生修改補充自己的圖紙和說明書。公開答辯是在個別答辯的基礎上，選出幾個有代表性的學生在全班公開答辯，實際上是以他們的中心發(fā)言來引導全班性的討論，目的是交流心得、探討問題和擴大收獲。</p><p>　　三、參考書目 ⑴匡國柱，史啟才主編 《化工單元過程及設備課程教材》，化學工業(yè)出版社，2005.1 ⑵天津大學華工學院柴誠敬主編《化