課程設(shè)計(jì)--苯—氯苯分離過(guò)程篩板精餾塔裝置設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p>　　第一章．設(shè)計(jì)方案的確定3</p><p>　　第二章.精餾塔的工藝計(jì)算5</p><p>　　2.1.全塔物料衡算5</p><p>　　2.1.1原料液及塔頂

2、、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)5</p><p>　　2.12.原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量5</p><p>　　2.13物料衡算進(jìn)行處理5</p><p>　　2.2 實(shí)際回流比5</p><p>　　2.2.1最小回流比及實(shí)際回流比的確定………………………………………………...5</p><p>　　2.

3、2.2操作線方程6</p><p>　　2.3逐板計(jì)算法求理論塔板數(shù)6</p><p>　　2.4實(shí)際板層數(shù)的求取7</p><p>　　2.5熱量衡算的計(jì)算7</p><p>　　2.6精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算7</p><p>　　2.6.1操作壓力的計(jì)算7</p><p

4、>　　2.6.2平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算8</p><p>　　2.6.3平均密度計(jì)算8</p><p>　　2.6.4液相平均表面張力計(jì)算10</p><p>　　2.7精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算11</p><p>　　3.7.1塔徑的計(jì)算11</p><p>　　3.7.2精餾塔的有效高度的計(jì)算12&l

5、t;/p><p>　　第三章.塔板主要工藝尺寸的計(jì)算13</p><p>　　3.精餾塔板工藝尺寸的計(jì)算13</p><p>　　3.1.1溢流裝置計(jì)算13</p><p>　　3.1.2.塔板布置14</p><p>　　3.3篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算14</p><p>　　3.3.1精餾段

6、:14</p><p>　　3.4塔板負(fù)荷性能圖16</p><p>　　第四章．板式塔的結(jié)構(gòu)21</p><p>　　4.1.塔體結(jié)構(gòu)21</p><p>　　4.1.1塔頂空間21</p><p>　　4.1.2塔底空間21</p><p>　　4.1.3人孔21</p&

7、gt;<p>　　4.1.4塔高21</p><p>　　4.1.5筒體21</p><p>　　4.1.6封頭21</p><p>　　第五章.附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1. 冷凝器的選擇22</p><p>　　5.2．再沸器的選擇23</p><p&

8、gt;　　5.3.進(jìn)料泵的選取24</p><p>　　5.4.精確計(jì)算冷凝器的設(shè)計(jì)和選用24</p><p>　　第六章.接管的尺寸設(shè)計(jì)28</p><p>　　6.1蒸汽接管28</p><p>　　6.2進(jìn)料管的管徑28</p><p>　　6.3回流管的管徑28</p><p&g

9、t;　　6.4塔底出料管管徑29</p><p>　　第七章.設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì)31</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)對(duì)苯—氯苯分離過(guò)程篩板精餾塔裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了以下工作：1、對(duì)主要生產(chǎn)工藝流程和方案進(jìn)行了選擇和確定。2、對(duì)生產(chǎn)的主要設(shè)備—篩板塔進(jìn)行了工藝計(jì)算設(shè)計(jì),其中包括：①精餾塔

10、的物料衡算；②塔板數(shù)的確定；③精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算；④精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算；⑤精餾塔塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算。3、繪制了生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設(shè)計(jì)條件圖。4、對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的有關(guān)問題進(jìn)行了討論和評(píng)述。本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明、合理，能滿足初步生產(chǎn)工藝的需要，有一定的實(shí)踐</p><p>　　關(guān)鍵詞：苯—氯苯；分離；精餾塔 </p><p>　　The Design of sieve p

11、late-distillation Tower about theSeparating Process of Benzene-chlorobenzene</p><p>　　Abstract: A suit of equipment of sieve distillation column devices which make Benzene separate from chlorobenzene has bee

12、n designed. The main work comprising: 1. The main processes and programmes of the production have been selected and determined.2.The main container filler tower has been designed,including ①the balance reckon of the siev

13、e plate tower ②the number of the tower plank has been determinated ③the calculation of properties of matter date ④the size of the Distillation tower has been c</p><p>　　第一章．設(shè)計(jì)方案的確定</p><p><b&

14、gt;　　裝置流程的確定</b></p><p>　　精餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器，精餾釜（再沸器）、冷凝器等設(shè)備。精餾過(guò)程按操作方式的不同，分為連續(xù)精餾和間接精餾兩種流程。連續(xù)精餾具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)生產(chǎn)中以連續(xù)精餾為主。精餾是通過(guò)物料在塔內(nèi)的多次部分氣化與多系部分冷凝實(shí)現(xiàn)分離的，熱量自塔釜輸入，由冷凝器將余熱帶走。另外，為保持塔的操作穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可采

15、用高位槽送料，以免受泵操作波動(dòng)的影響。</p><p>　　塔頂冷凝裝置可采用全凝器、分凝器——全凝器兩種不同的設(shè)置。工業(yè)上以采用全凝器為主，以便于準(zhǔn)確地控制回流比。塔頂分凝器對(duì)上升蒸汽有一定的增濃作用，若后繼裝置使用氣態(tài)物料，則宜用分凝器?？傊?，確定流程時(shí)要較全面、合理地兼顧設(shè)備、操作費(fèi)用、操作控制及安全諸因素。</p><p><b>　　操作壓力的選擇</b>&

16、lt;/p><p>　　精餾過(guò)程按操作壓力不同，分為常壓精餾、減壓精餾和加壓精餾。本實(shí)驗(yàn)采用的是常壓精餾。</p><p><b>　　進(jìn)料熱狀況的選擇</b></p><p>　　精餾操作有五種進(jìn)料熱狀況，進(jìn)料熱狀況不同，影響塔內(nèi)各層塔板的氣、液相負(fù)荷。工業(yè)上多采用接近泡點(diǎn)液體進(jìn)料和飽和液體（泡點(diǎn)）進(jìn)料，通常用釜?dú)堃侯A(yù)熱原料。若工藝要求減少釜塔的

17、加熱量，以避免釜溫過(guò)高，料液產(chǎn)生聚合或結(jié)焦，則應(yīng)采用氣態(tài)進(jìn)料。</p><p><b>　　加熱方式的選擇</b></p><p>　　精餾大多采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱，例如精餾釜?dú)堃褐械闹饕M分是水，且在低濃度下輕組分的相對(duì)揮發(fā)度較大時(shí)宜用直接整齊加熱，其優(yōu)點(diǎn)是可以利用壓力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

18、的加入，對(duì)釜內(nèi)溶液起一定稀釋作用，在進(jìn)料條件和產(chǎn)品純度、輕組分收率一定的前提下，釜液濃度相應(yīng)降低，故需要在提餾段增加塔板以達(dá)到生產(chǎn)要求。</p><p><b>　　回流比的選擇</b></p><p>　　回流比是精餾操作的重要工藝條件，其選擇的原因是使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)用之和最低。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選定回流比，也可參考同類生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)值選定。必要時(shí)可選用若干個(gè)R值，

19、利用吉利蘭圖（簡(jiǎn)捷法）求出對(duì)應(yīng)理論板數(shù)N，作出N——R曲線，從中找出適宜操作回流比R，也可作出R對(duì)精餾操作費(fèi)用的關(guān)系線，從中確定適宜回流比R。</p><p><b>　　塔設(shè)備的選取</b></p><p>　　精餾塔是現(xiàn)在化工廠中必不可少的設(shè)備，因此出現(xiàn)了很多種的精餾塔。塔設(shè)備按其結(jié)構(gòu)形式基本可分為兩類：板式塔和填料塔。其中，浮閥塔是內(nèi)置一定數(shù)量的閥，浮閥可根據(jù)氣

20、體的流量自行調(diào)節(jié)開度，可以避免漏夜降低氣速。浮閥塔保留了泡罩塔的操作彈性大的優(yōu)點(diǎn)并且浮閥塔板的生產(chǎn)能力大于泡罩塔板。因此發(fā)展很快。所以做分離苯－氯苯的課程選擇了篩板塔。</p><p>　　二.精餾塔的工藝計(jì)算</p><p>　　2.1.全塔物料衡算</p><p>　　2.1.1原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)</p><p>　　苯的摩

21、爾質(zhì)量 =78.11kg/mol</p><p>　　氯苯的摩爾質(zhì)量 =112.56kg/mol</p><p><b>　　= =0.49</b></p><p><b>　　= =0.9719</b></p><p><b>　　= =0.0566</b><

22、;/p><p>　　2.12.原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p>　　=0.4978.11+(1-0.49)112.56=95.68kg/mol</p><p>　　=0.971978.11+(1-0.9719)112.56=79.08kg/mol</p><p>　　=0.056678.11+(1-0.0566)112.56=

23、110.61g/mol</p><p>　　2.13物料衡算進(jìn)行處理</p><p>　　原料處理量 = =101.61kmol/h</p><p>　　2.14.總物料衡算 D+W=101.61</p><p>　　苯物料衡算 101.610.49=0.9719D+0.0566W</p><p>　　聯(lián)

24、立解得 D=48.11kmol/h，W=53.50kmol/h</p><p><b>　　2.2 實(shí)際回流比</b></p><p>　　2.2.1最小回流比及實(shí)際回流比的確定</p><p>　　原理：泡點(diǎn)進(jìn)料即飽和液體進(jìn)料q=1,q線為垂直線。又因?yàn)閝線過(guò)點(diǎn)（Xf, Xf）,所以q線與相平衡線的交點(diǎn)即恒濃點(diǎn)p，Xp=Xf.<

25、/p><p>　　當(dāng)t=97.6，=0.49 y==0.8156</p><p><b>　　=</b></p><p>　　可得相對(duì)揮發(fā)度=4.6</p><p><b>　　取操作回流比為：</b></p><p>　　2.2.2操作線方程</p><

26、p>　　求精餾塔的氣、液相負(fù)荷</p><p><b>　　kmol/h</b></p><p><b>　　kmol/h</b></p><p><b>　　kmol/h</b></p><p><b>　　kmol/h </b></p>

27、;<p><b>　　精餾段操作線方程 </b></p><p><b>　　提餾段操作線方程</b></p><p>　　2.3逐板計(jì)算法求理論塔板數(shù)</p><p>　　已知條件： =0.49，=0.9719，=0.0566</p><p>　　精餾段操作線方程y=0.489x+

28、0.497</p><p>　　提餾段操作線方程y=1.569x-0.032</p><p>　　兩操作線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.4898，縱坐標(biāo)y=0.7365</p><p><b>　　理論板數(shù)計(jì)算：</b></p><p>　　先交替使用相平衡方程與精餾段操作線方程計(jì)算如下</p><p>&

29、lt;b>　　<</b></p><p>　　由計(jì)算可知第四塊為加料版</p><p>　　由計(jì)算知總理論塔板數(shù)為4（包括蒸餾釜）。</p><p>　　綜上： 總理論塔板數(shù) =9（包括蒸餾釜），進(jìn)料板位置 </p><p>　　2.4實(shí)際板層數(shù)的求取</p><p>　　精餾段實(shí)際板層數(shù)：提餾

30、段實(shí)際板層數(shù)：</p><p>　　2.5熱量衡算的計(jì)算</p><p>　　1. 塔頂冷凝器的熱量衡算</p><p>　　算出： （r按頂溫純苯計(jì)算）</p><p><b>　　(所用冷卻水量)</b></p><p>　　由已知: 查出 </p>&

31、lt;p><b>　　假設(shè) </b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　2．塔底再沸器的熱量衡算</p><p>　　算出： （r按塔釜溫純氯苯計(jì)算）</p>

32、;<p>　　(所用蒸汽量，蒸汽汽化熱)</p><p>　　由已知: 氯苯沸點(diǎn) 又 0.62MPa飽和水溫度 </p><p>　　氯苯比汽化熱 水 </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　2.6精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算<

33、;/p><p>　　2.6.1操作壓力的計(jì)算</p><p>　　塔頂操作壓力 kPa</p><p>　　每層塔板壓降 kPa</p><p>　　進(jìn)料板壓力 kPa</p><p>　　精餾段平均壓力 kPa</p><p>　　塔頂溫度 進(jìn)料板溫度 塔釜溫度 </p&

34、gt;<p>　　2.6.2平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　?、潘斈栙|(zhì)量計(jì)算：由，代入中，得 </p><p>　?、七M(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　由理論塔板數(shù)的計(jì)算過(guò)程得：進(jìn)料板： </p><p><b>　?、瞧骄栙|(zhì)量</b></p><p><

35、;b>　　精餾段平均摩爾質(zhì)量</b></p><p><b>　　提餾段平均摩爾質(zhì)量</b></p><p>　　由理論塔板數(shù)計(jì)算過(guò)程得</p><p>　　2.6.3平均密度計(jì)算</p><p><b>　?、艢庀嗥骄芏扔?jì)算</b></p><p>　　

36、由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即=</p><p><b>　　操作壓力 ：常壓</b></p><p><b>　　單板壓降0.7K</b></p><p>　　進(jìn)料板壓力=(101.3+70.7)=106.2</p><p>　　精餾段平均壓力=(101.3+106.2)/2=103.75</p

37、><p>　　塔釜壓力=106.2+0.7(9-1)=111.8</p><p>　　提餾段平均壓力=(106.2+111.8)/2=109</p><p>　　(2)液相平均密度計(jì)算</p><p>　　液相平均密度依下式計(jì)算：</p><p>　　查手冊(cè)得

38、 </p><p><b>　　作圖如下：</b></p><p><b>　　圖二</b></p><p>　　苯的密度和溫度的關(guān)系圖</p><p><b>　　圖三</b></p>&

39、lt;p>　　氯苯的密度和溫度的關(guān)系圖</p><p>　　1塔頂液相平均密度計(jì)算：</p><p><b>　　由得 </b></p><p>　　2進(jìn)料板液相平均密度計(jì)算</p><p><b>　　由得 </b></p><p>　　進(jìn)料板液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算&l

40、t;/p><p><b>　　3平均密度</b></p><p>　　精餾段液相平均密度為 </p><p><b>　　提餾段由得 </b></p><p>　　2.6.4液相平均表面張力計(jì)算</p><p>　　液相平均表面張力依下式計(jì)算，即</p><

41、p><b>　　查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　表五</b></p><p><b>　　作圖如下：</b></p><p><b>　　圖四</b></p><p>　　苯的表面張力與溫度的關(guān)系圖</p><p&g

42、t;<b>　　圖五</b></p><p>　　氯苯的表面張力與溫度的關(guān)系圖</p><p>　?、潘斠合嗥骄砻鎻埩τ?jì)算</p><p><b>　　由得 </b></p><p>　?、七M(jìn)料板液相平均表面張力計(jì)算</p><p><b>　　由得

43、 </b></p><p>　?、蔷s段液相平均表面張力為：</p><p>　　2.7精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　2.7.1塔徑的計(jì)算</p><p>　　⑴精餾段的氣、液相體積流率為：</p><p>　　由，式中由式計(jì)算，其中的由圖5-1查取，圖的橫坐標(biāo)為： </

44、p><p>　　取板間距，板上層液高度，則</p><p>　　查圖得 </p><p>　　取安全系數(shù)為，則空塔氣速為</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 </p><p>　　塔截面積為

45、 </p><p>　　實(shí)際空塔氣速為 </p><p>　　2.7.2精餾塔的有效高度的計(jì)算</p><p>　　精餾段有效高度為

46、</p><p>　　提餾段有效高度為 </p><p>　　三．塔板主要工藝尺寸的計(jì)算</p><p>　　3.精餾塔板工藝尺寸的計(jì)算</p><p>　　3.1.1溢流裝置計(jì)算</p><p>　　篩板式塔的溢流裝置包括溢流堰，降液管和受液盤等幾部分。其尺寸和結(jié)構(gòu)對(duì)塔的性能有著重要影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合其他影響因素

47、，可選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，采用凹形受液盤。各項(xiàng)計(jì)算如下：</p><p><b>　?、瘵p精餾段：</b></p><p><b>　?、叛唛L(zhǎng)</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　?、埔缌餮吒叨?由，選用平直堰，堰上液層高度</p

48、><p><b>　　近似取E=1，則</b></p><p>　　取板上清液層高度，故</p><p>　?、枪谓狄汗軐挾群徒孛娣e</p><p><b>　　由，查相應(yīng)的 圖</b></p><p>　　故 </p><p>　

49、　依式驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即</p><p><b>　　故降液管設(shè)計(jì)合理。</b></p><p><b>　?、冉狄汗艿紫陡叨?lt;/b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。</p><p>

50、　　選用凹形受液盤，深度</p><p>　　3.1.3.塔板布置</p><p><b>　?、潘宓姆謮K</b></p><p>　　因，故塔板采用分塊式。</p><p><b>　　查下表</b></p><p><b>　　所以塔板數(shù)是3</b>

51、;</p><p><b>　?、七吘墔^(qū)寬度確定</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?、情_孔區(qū)面積計(jì)算</b></p><p><b>　　開孔區(qū)面積按式計(jì)算</b></p><p><

52、b>　　其中 </b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　⑷篩孔計(jì)算及其排列</b></p><p>　　本例所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑</p><p>　　篩孔按正三角形排列，取孔中心距</p>&l

53、t;p><b>　　篩孔數(shù)目 </b></p><p>　　開孔率為 </p><p>　　氣體通過(guò)篩孔的氣速為 </p><p>　　3.2篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p><b>　　3.2.1精餾段:</b></p><p><b>

54、;　　1.塔板壓降</b></p><p><b>　?、鸥砂遄枇τ?jì)算</b></p><p><b>　　干板阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　由,查相應(yīng)的圖得</b></p><p><b>　　故液柱</b></p>

55、;<p>　　⑵氣體通過(guò)液層的阻力計(jì)算</p><p>　　氣體通過(guò)液層的阻力由式計(jì)算：</p><p><b>　　查相應(yīng)的圖得。故</b></p><p><b>　　液柱</b></p><p>　?、且后w表面張力的阻力計(jì)算</p><p>　　液體表面張

56、力所產(chǎn)生的阻力由式計(jì)算：</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的壓降為： </p><p><b>　?。ㄔO(shè)計(jì)允許值）

57、</b></p><p><b>　　2.液面落差</b></p><p>　　對(duì)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.</p><p><b>　　3.液沫夾帶</b></p><p>　　液模夾帶量由式計(jì)算：</p><p&g

58、t;<b>　　故 </b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)</p><p><b>　　4.漏液</b></p><p><b>　　精餾段:</b></p><p>　　對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由式計(jì)算</p><p><

59、b>　　實(shí)際孔速 </b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)為 </b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液</p><p><b>　　5.液泛</b></p><p><b>　　精餾段:</b></p><p&

60、gt;　　為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高應(yīng)服從式的關(guān)系 </p><p>　　苯-甲苯物系屬一般物系，取，則</p><p><b>　　又 </b></p><p>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，可由式計(jì)算，即</p><p><b>　　液柱</b></p>

61、;<p><b>　　液柱</b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。</p><p>　　3.3塔板負(fù)荷性能圖</p><p><b>　　1漏液線</b></p><p>　　漏液線，又稱氣相負(fù)荷下限線。氣相負(fù)荷低于此線將發(fā)生嚴(yán)重的漏液現(xiàn)象，氣、液不能充分接觸，使塔

62、板效率下降。</p><p><b>　　3.3.1精餾段</b></p><p><b>　　整理得 </b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表表</p><p><b>　　2.液沫夾帶線</b></p>

63、<p>　　當(dāng)氣相負(fù)荷超過(guò)此線時(shí)，液沫夾帶量過(guò)大，使塔板效率大為降低。</p><p><b>　　精餾段:</b></p><p>　　對(duì)于精餾，一般控制ev≤0.1kg液/kg氣。以ev=0.1kg液/kg為限,求Vs-Ls關(guān)系如下:</p><p><b>　　由</b></p><p&

64、gt;<b>　　故</b></p><p><b>　　整理得 </b></p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果 </p><p>　　由此表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2。</p><

65、;p><b>　　3液相負(fù)荷下限線</b></p><p>　　液相負(fù)荷低于此線，就不能保證塔板上液流的均勻分布，將導(dǎo)致塔板效率下降。</p><p><b>　　精餾段:</b></p><p>　　對(duì)于平直堰，取堰上液層高度作為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。由式</p><p><b>　　

66、得 </b></p><p>　　取E=1，則 </p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3</p><p><b>　　4.液相負(fù)荷上限線</b></p><p>　　該線又稱降液管超負(fù)荷線。液體流量超過(guò)此線，表明液體流量過(guò)大，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短，進(jìn)入降液管的氣泡來(lái)

67、不及與液相分離而被帶入下層塔板，造成氣相返混，降低塔板效率。</p><p><b>　　精餾段:</b></p><p>　　以作為液體在漿液管中停留時(shí)間的下限，由式得</p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4。</p><p><b>　　5.液泛線</b></p

68、><p>　　若操作的氣液負(fù)荷超過(guò)此線時(shí)，塔內(nèi)將發(fā)生液泛現(xiàn)象，使塔不能正常操作。液泛可分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種情況，在浮閥塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算中通常對(duì)降液管液泛進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p><b>　　Ⅰ﹑精餾段:</b></p><p>　　為使液體能由上層塔板順利地流入下層塔板，降液管內(nèi)須維持一定的液層高度Hd.</p>&l

69、t;p><b>　　令</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　聯(lián)立得 </b></p><p>　　式中 </p><p>　　將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入，得：</p><p>　　在操作范圍內(nèi)，任

70、取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出值，計(jì)算結(jié)果列于下表：</p><p>　　由此表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5</p><p>　　根據(jù)以上各線方程，可以作出篩板塔的負(fù)荷性能圖。如圖</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，該篩板上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得</p><p>　　故操作彈性為 &l

71、t;/p><p><b>　　四．板式塔的結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　4.1.塔體結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　4.1.1塔頂空間</b></p><p>　　塔頂空間為最上層塔板與塔頂間的距離，為了利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，設(shè)計(jì)中通

72、常取</p><p><b>　　4.1.2塔底空間</b></p><p><b>　　取釜液停留時(shí)間為5</b></p><p><b>　　4.1.3人孔</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)塔中設(shè)置4人孔，每個(gè)直徑為500mm.設(shè)置人孔處板間距為600mm，裙座上設(shè)置2個(gè)

73、人孔，直徑450mm。</p><p><b>　　4.1.4塔高</b></p><p><b>　　4.2筒體</b></p><p>　　壁厚選10mm, 所用材質(zhì)為</p><p><b>　　4.3封頭</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用橢

74、圓形封頭，由公稱直徑，查得曲面高度，直邊高度，</p><p><b>　　五.附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1. 冷凝器的選擇</b></p><p><b>　　算出： </b></p><p>　?。╮按頂溫純苯計(jì)算）</p>&

75、lt;p><b>　　(所用冷卻水量)</b></p><p>　　由已知: 查出 </p><p><b>　　又 </b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　所以 &l

76、t;/b></p><p>　　查《化工原理》上冊(cè)得</p><p><b>　　2．再沸器的選擇</b></p><p>　　算出： （r按塔釜溫純氯苯計(jì)算）</p><p>　　(所用蒸汽量，蒸汽汽化熱)</p><p>　　由已知: 又 <

77、;/p><p>　　查《華理上冊(cè)》P265: </p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　3.進(jìn)料泵的選取</b></p><p><b>　　取管路上有 ： </b></p><p>　　5個(gè)彎頭

78、 管長(zhǎng)L=20m</p><p>　　4個(gè)閘閥：（全開） 輸送高度Z=13m</p><p>　　出口 入口 </p><p>　　管徑 液體流速</p><p><b>　　由前面計(jì)算得：</b></p><p><b>　?。ㄍ?/p>

79、流）</b></p><p>　　取 管壁絕對(duì)粗糙度： </p><p>　　由莫迪圖查表得到 </p><p><b>　　根據(jù)能量守恒：</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　化簡(jiǎn)得到：

80、 </b></p><p>　　查《化工原理上》P295選擇進(jìn)料泵型號(hào)IS100—80—125 轉(zhuǎn)速</p><p>　　4.精確計(jì)算冷凝器的設(shè)計(jì)和選用</p><p><b>　?。?）.塔頂冷凝器</b></p><p><b>　　冷卻水溫度：</b></p>&

81、lt;p>　　查出 產(chǎn)物氣話潛熱 </p><p>　　所以初定采用單殼程，偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。</p><p>　　取 修正因子 ，傳熱系數(shù) </p><p>　?。?）.計(jì)算管程壓降及傳熱系數(shù)</p><p><b>　　管程壓降</b></p><p>　　取冷卻水走

82、管程，塔頂蒸汽走殼程</p><p><b>　　管程流動(dòng)面積</b></p><p><b>　　管內(nèi)冷卻水流速 </b></p><p><b>　?。ㄍ牧鳎?lt;/b></p><p>　　管壁絕對(duì)粗糙度： </p><p>　　由莫迪圖

83、查表得到 </p><p><b>　　管程壓降 </b></p><p><b>　　故 可行</b></p><p><b>　　管程傳熱系數(shù)</b></p><p>　　查《華理上冊(cè)》P261 40℃水的 </p><p&g

84、t;　?。?）.計(jì)算殼程壓降及傳熱系數(shù)</p><p><b>　　殼程壓降</b></p><p>　　取折流擋板間距：B=0.6，且為正方形排列，管束中心線的管數(shù)</p><p><b>　　殼程流動(dòng)面積</b></p><p>　　查表《華理上冊(cè)》在80.46℃時(shí) 苯氣體的黏度</p&

85、gt;<p><b>　　（湍流）</b></p><p>　　由于，故可用下式計(jì)算管外流動(dòng)摩擦系數(shù)</p><p>　　管子排列為正方形，斜轉(zhuǎn)安裝。</p><p>　　取校正系數(shù)F=0.4 </p><p><b>　　取垢層校正系數(shù) </b></p><

86、p><b>　　擋板數(shù) </b></p><p><b>　　殼程壓強(qiáng) </b></p><p><b>　　故 可行</b></p><p><b>　　殼程傳熱系數(shù)</b></p><p><b>　　《華理上冊(cè)》得到</b>

87、;</p><p>　?。?）.計(jì)算總傳熱系數(shù)</p><p>　　其中 </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　?。?）.計(jì)算所需傳熱面積</p><p><b>　　其中 </b></p><

88、p><b>　　故 合格</b></p><p><b>　　六.接管的尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.1蒸汽接管</b></p><p>　　蒸汽導(dǎo)管中常用蒸汽流速</p><p><b>　　取=12 m..</b><

89、;/p><p><b>　　圓整取公稱直徑</b></p><p><b>　　=250</b></p><p><b>　　6.2進(jìn)料管的管徑</b></p><p>　　苯與氯苯的是液相進(jìn)料</p><p>　　用泵輸送液料。取=2.5</p>

90、;<p><b>　　進(jìn)料的溫度</b></p><p><b>　　查表的</b></p><p>　　圓整取公稱直徑d=108mm</p><p><b>　　6.3回流管的管徑</b></p><p>　　塔頂冷凝器安裝在塔頂平臺(tái)，回流用泵輸送</p&

91、gt;<p><b>　　取=2m..</b></p><p><b>　　圓整取公稱直徑</b></p><p><b>　　=250</b></p><p>　　6.4塔底出料管管徑</p><p>　　循環(huán)式再沸器取=2.5</p><p

92、><b>　　進(jìn)料的溫度</b></p><p><b>　　查表的</b></p><p>　　圓整取公稱直徑d=32mm</p><p><b>　　設(shè)計(jì)一覽表</b></p><p><b>　　篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果</b></p>

93、<p>　　第七章.設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì)</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)為《化工原理》課程設(shè)計(jì)，要求通過(guò)給定的生產(chǎn)操作條件自行設(shè)計(jì)一套苯－氯苯物系的精餾分離的板式塔設(shè)備，并對(duì)所設(shè)計(jì)的塔設(shè)備進(jìn)行合理的優(yōu)化和改進(jìn)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)幾天的奮戰(zhàn)，我們的課程設(shè)計(jì)終于在今天完成了，我們感到無(wú)比的高興與自豪。雖然我們所設(shè)計(jì)的篩孔式板塔，用別人的話說(shuō)是要人命的塔，暫時(shí)不能投入生產(chǎn)中，但相

94、信在不久的將來(lái)，憑借我們過(guò)硬的實(shí)力，我們所設(shè)計(jì)的東西也會(huì)成為這個(gè)行業(yè)的一顆璀璨的閃星。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)使我們對(duì)《化工原理》課程所學(xué)知識(shí)有了更深的理解，讓我們認(rèn)識(shí)到了理論知識(shí)對(duì)工作實(shí)踐的重要的知道意義，學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際。課程設(shè)計(jì)要求我們完全依靠自己的能力去學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，而不是像以往課程那樣一切又教材和教師安排。我們明白了學(xué)習(xí)自主的重要性，當(dāng)遇到一些我們自己無(wú)法克服的難題的時(shí)候，我們要想辦法解決，查資料，

95、問同學(xué)，問老師，是我們?cè)谶@次課程設(shè)計(jì)中做的最多的事情，同時(shí)，我們也明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，這次合作的非常的愉快，我們小組的成員都很認(rèn)真負(fù)責(zé)，這也是我們能夠如期的完成任務(wù)的重要保證，小組成員之間的相互信任，相互幫助，齊心協(xié)力。期望我們有下一次的合作。</p><p>　　再一次感謝指導(dǎo)老師對(duì)我們的耐心指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

96、;<p>　　1 劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　2 鐘秦，王娟，陳遷喬等.化工原理[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2001.</p><p>　　3 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司編.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.</p><p>　

97、　4 王國(guó)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>　　5 陳英南，劉玉蘭.常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)[M].上海:華東理工大學(xué)出版社,2005</p><p>　　6 匡國(guó)柱，史啟才.化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001</p><p>　　7 賈紹興，柴誠(chéng)敬.化工原理課程設(shè)計(jì)[M].天津.

98、天津大學(xué)出版社,2002</p><p>　　8 賀匡國(guó).化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　9 朱有庭，曲海文，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)(下卷)[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>　　10 刁玉瑋，王立業(yè)，喻健良.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].大連.大連理工大學(xué)出版社,2006</p&g

99、t;<p>　　11 朱有庭，曲海文，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)(上卷)[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>　　12 路秀林，王者相.塔設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>　　13 董大勤.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.</p><p>　　14 譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].