化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯連續(xù)篩板式精餾塔的設(shè)計(jì)

1、<p>　　化工原理 課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　題目： 苯--甲苯二元物系篩板式精餾塔的設(shè)計(jì)</p><p>　　化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) </p><p>　　一 設(shè)計(jì)題目：苯-甲苯連續(xù)篩板式精餾塔的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二 任務(wù)要求 </b></p><p&g

2、t;　　設(shè)計(jì)一連續(xù)篩板精餾塔以分離苯和甲苯，</p><p>　　具體工藝參數(shù)如下：原料加料量 F＝100kmol/h進(jìn)料組成 xF＝0.462餾出液組成 xD＝0.932</p><p>　　釜液組成 xw＝0.032塔頂壓力 p＝100kpa</p><p>　　單板壓降 ≤0.7 kPa</p><p>　　2

3、 工藝操作條件：常壓精餾，塔頂全凝器，塔底間接加熱，泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流。 </p><p>　　三 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 </p><p>　　1、設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明</p><p><b>　　2、工藝計(jì)算</b></p><p>　　3、主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）塔徑

4、及 精或提 餾段塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p>　?。?）塔板的流體力學(xué)校核</p><p>　　（3）塔板的負(fù)荷性能圖</p><p><b>　?。?）總塔高</b></p><p>　　4、輔助設(shè)備選型與計(jì)算</p><p><b>　　5、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總</b>

5、</p><p>　　6、工藝流程圖及精餾塔設(shè)備條件圖</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　化工生產(chǎn)常需要進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝達(dá)到

6、輕重組分分離的方法。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中中占有重要的地位。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對(duì)選擇、設(shè)計(jì)和分析分離過(guò)程中的各種參數(shù)是非常重要的。</p><p>　　塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備類型之一。本次設(shè)計(jì)的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程，該設(shè)計(jì)方法被工程技術(shù)人員廣泛的

7、采用。</p><p>　　精餾設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)方案的選取，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算——物料衡算、熱量衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，輔助設(shè)備的選型，工藝流程圖，主要設(shè)備的工藝條件圖等內(nèi)容。通過(guò)對(duì)精餾塔的運(yùn)算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計(jì)如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)是合理的，換熱器和泵及各種接管尺寸是合理的，以保證精餾過(guò)程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。</p><p

8、>　　關(guān)鍵詞：苯、甲苯、精餾段、提餾段、篩板塔。</p><p>　　第一章 緒論</p><p><b>　　§1.1設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　苯和甲苯的混合液是使用機(jī)泵經(jīng)原料預(yù)熱器加熱后，送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，冷凝液部分利用重力泡點(diǎn)回流；部分連續(xù)采出經(jīng)冷卻器冷卻后送至產(chǎn)品罐。塔釜采用間

9、接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。具體連續(xù)精餾流程參見(jiàn)下圖（圖1-2-1）：</p><p>　　全凝器　　　　　　　　　 　　</p><p>　　回流 出料　　　　　　 </p><p>　　乙胺二乙胺溶液 </p><p><b>　　塔釜&l

10、t;/b></p><p><b>　　§1.2 設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　§1.3 選塔依據(jù)</b></p><p>　　篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉.</p>

11、;<p>　　氣體壓降小、板上液面落差也較小.</p><p><b>　　塔板效率較高.</b></p><p>　　改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔.</p><p>　　第二章 精餾塔的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 精餾塔的物料衡算</p><p>　

12、　2.1.1原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾分率：</p><p>　　進(jìn)料組成：=0.45+0.001×(20-8)=0.462</p><p>　　溜出液組成：=0.92+0.001×(20-8)=0.932</p><p>　　釜液組成：=0.02+0.001×(20-8)=0.032</p><p>　　進(jìn)料量

13、F=100kmol/h</p><p>　　總物料衡算： 即：</p><p>　　易揮發(fā)組分物料衡算： 即：</p><p>　　聯(lián)立解得：D=47.78kmol/h，W=52.22kmol/h</p><p>　　2.1.2原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量：</p>&l

14、t;p>　　苯的摩爾質(zhì)量：kg/mol 甲苯的摩爾質(zhì)量：kg/mol</p><p>　　=O.462×78.11+(1-0.462)×92.14=85.66kg/mol</p><p>　　=0.932×78.11+(1-0.932)×92.14=79.06kg/mol</p><p>　　=0.032

15、15;78.11+(1-0.032)×92.14=91.69kg/mol</p><p>　　2.2物性參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　2.2.1操作溫度的計(jì)算</p><p>　　由苯---甲苯的氣液平衡關(guān)系表2-1知：（101.3kPa)</p><p><b>　　表2-1</b></p>

16、<p>　　下面用內(nèi)插法分別求塔頂，進(jìn)料，塔釜的溫度，分別用，，表示：</p><p>　　對(duì)于塔頂：=0.93，由氣液平衡關(guān)系表用內(nèi)插法求，即：</p><p>　　塔頂溫度：= 解得：=81.65℃</p><p>　　進(jìn)料溫度：= 解得：=93.52℃</p><p>　　塔底溫度：= 解得：=109.10℃&l

17、t;/p><p>　　精餾段平均溫度：t===87.585℃</p><p>　　提溜段平均溫度：t===101.31℃</p><p>　　2.2.2 相對(duì)揮發(fā)度α的計(jì)算</p><p>　　苯—甲苯的飽和蒸汽壓可用安托因方程求解，即：</p><p>　　Lg=A- 式中：t：物系溫度，單位：℃ .：飽和蒸汽壓，&

18、lt;/p><p>　　A,B,C,—Antoine常數(shù)，見(jiàn)如下表2-2</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　即：苯-甲苯的安托因方程分別為：</p><p>　　對(duì)于塔頂：=81.65℃，則 =6.023- =106.42Kpa</p><p>　　=6.078-

19、 =41.35Kpa</p><p><b>　　α===2.574</b></p><p>　　同理，塔底：=109.10℃ 則 =6.023- =229.12Kpa</p><p>　　=6.078- =97.52Kpa</p><p>　　解得：p=229.308kPa, p=97.230kPa</p

20、><p><b>　　α===2.349</b></p><p>　　相對(duì)揮發(fā)度為：===2.459</p><p>　　從而得到相平衡方程:y== </p><p>　　泡點(diǎn)進(jìn)料：q=1，X=X=0.462，代入相平衡方程，得y==0.68</p><p>　　最小回流比為：R===1.1

21、6</p><p>　　R=（1.1~2.0）R，取R=1.8R=1.81.16=2.09</p><p>　　2.3 精餾塔汽液相負(fù)荷</p><p>　　精餾段：L=RD= 2.0947.78=99.86kmol/h</p><p>　　V=(R+1)D=(2.09+1)47.78=147.64kmol/h</p><

22、p>　　提餾段：=L+qF=99.86+1100=199.86kmol/h</p><p><b>　　kmol/h</b></p><p>　　2.4 操作線方程的確定</p><p>　　精餾段操作線方程的確定：= </p><p>　　提餾段操作線方程的確定 </p><p&g

23、t;<b>　　聯(lián)立以上兩式得：，</b></p><p>　　2.5精餾塔理論塔板數(shù)的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于苯-甲苯物系，我采用了相平衡方程與操作線方程式逐板計(jì)算法求理論板數(shù)：</p><p>　　精餾段操作線方程： （1）</p><p>　　提溜段操作線方程：

24、 （2）</p><p>　　平衡線方程： （3）</p><p><b>　　由于是全凝器： </b></p><p>　　從第一塊塔板下降的液體組成由式（3）求得：</p><p>　　第二塊板上升的氣相組成用式（1）求得：</p><p

25、>　　第二塊板下降的液相組成由（3）式求得：</p><p>　　用此法依次計(jì)算得:， </p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　， <</b></p><p>　　因?yàn)?所以第6塊板上升的氣相組成由提餾段操作線方程(2)求得:</p><

26、;p><b>　　以此計(jì)算得：， </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　， </b><

27、/p><p>　　根據(jù)以上求解結(jié)果可得：總理論板數(shù)為 ，第6塊板為進(jìn)料板，精餾段理論板數(shù)為5塊，提餾段理論板數(shù)為6塊。</p><p>　　2.6 板效率的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于進(jìn)料：=93.52℃</p><p><b>　　得：</b></p><p><b>　　又 &l

28、t;/b></p><p>　　精餾段平均相對(duì)揮發(fā)度：</p><p>　　提餾段平均相對(duì)揮發(fā)度：</p><p>　　由液體平均粘度公式： 可求得不同溫度下苯和甲苯的粘度</p><p>　　對(duì)于苯(A)，其中， 即：</p><p><b>　　當(dāng)℃時(shí)， </b></p>

29、<p><b>　　當(dāng)℃時(shí)， </b></p><p>　　對(duì)于甲苯(B)，其中， 即：</p><p><b>　　當(dāng)℃時(shí)， </b></p><p><b>　　當(dāng)℃時(shí) </b></p><p>　　又精餾段的液相組成：</p><p>

30、;<b>　　提餾段的液相組成：</b></p><p>　　精餾段平均液相粘度：</p><p>　　提餾段的平均液相粘度:</p><p><b>　　精餾段的板效率：</b></p><p><b>　　提餾段的板效率：</b></p><p>　

31、　2.7實(shí)際板數(shù)的計(jì)算及全塔效率的計(jì)算</p><p>　　其中第11塊為加料版。</p><p><b>　　全塔效率：</b></p><p>　　第三章 板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　3.1 塔的工藝條件及物性的數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p>　　3.1.1

32、操作壓力的計(jì)算</p><p>　　塔頂操作壓力 </p><p>　　假設(shè)每層塔板壓降 </p><p>　　進(jìn)料板壓力 </p><p>　　精餾段平均壓力 </p><p>　　塔釜壓力 </p><p>　　進(jìn)料板壓力 &l

33、t;/p><p>　　提餾段平均壓力 </p><p>　　3.1.2操作溫度計(jì)算</p><p>　　=81.65 t=93.52 t=109.10</p><p><b>　　精餾段平均溫度 ℃</b></p><p><b>　　提餾段平均溫度 ℃</b>

34、;</p><p>　　3.1.3平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p><b>　　由,。可知：</b></p><p>　　進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 </p><p><b>　　由，</b></p><p>

35、;　　塔釜平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p><b>　　·由，</b></p><p>　　精餾段平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　提餾段平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算</p><p><b>　　3.1.4平均密度</b></p><p><b>　　氣相平

36、均密度計(jì)算</b></p><p>　　由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算,即</p><p><b>　　精餾段 </b></p><p><b>　　提餾段</b></p><p><b>　　液相平均密度計(jì)算</b></p><p>　　液相平均密

37、度依下式計(jì)算，即 </p><p>　　塔頂液相平均密度的計(jì)算</p><p><b>　　℃，得：</b></p><p><b>　　質(zhì)量分率為 </b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均密度的

38、計(jì)算</p><p><b>　　℃，得：</b></p><p><b>　　質(zhì)量分率為 </b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　塔底液相平均密度的計(jì)算</p><p><b>　　，得：</b&

39、gt;</p><p><b>　　質(zhì)量分率為 </b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　精餾段平均液相密度：</p><p>　　提餾段平均液相密度：</p><p>　　3.1.5液體平均表面張力</p><p>

40、;　　液相平均表面張力依下式計(jì)算，即</p><p>　　塔頂液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　℃ 得</b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　℃ 得</b></p><p>　　塔釜液相平均表面張力的計(jì)算：

41、</p><p><b>　　℃ 得</b></p><p>　　則:精餾段液相表面張力：</p><p>　　提餾段液相表面張力：</p><p>　　3.1.5液體粘度計(jì)算</p><p>　　塔頂液相平均粘度計(jì)算 </p><p><b>　　由 ℃

42、得 </b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均粘度計(jì)算</p><p>　　由℃ 得 </p><p>　　塔釜液相平均粘度計(jì)算</p><p>　　由℃ 得 </p><p><b>　　則：</b></p><p>　　3.2 精餾塔

43、的主要工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　3.2.1 塔徑 D的計(jì)算 </p><p><b>　　(1)精餾段</b></p><p>　　精餾段的氣液相體積流率：</p><p><b>　　式中C由：求得</b></p><p>　　由史密斯關(guān)聯(lián)圖得，圖的橫坐標(biāo)參數(shù)為：&

44、lt;/p><p>　　取板間距，板上液層高度，則：</p><p><b>　　可得到：</b></p><p>　　校正表面張力為 ： </p><p><b>　　液泛速度：</b></p><p>　　取安全系數(shù)為0.70則空塔速度為：</p><

45、;p><b>　　塔徑： </b></p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： </p><p><b>　　塔截面積為： </b></p><p>　　精餾實(shí)際空塔氣速為： </p><p><b>　　(2)提餾段</b></p><p

46、>　　提餾段的氣液相體積流率：</p><p><b>　　式中C由：求得</b></p><p>　　由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，圖的橫坐標(biāo)參數(shù)為：</p><p>　　取板間距，板上液層高度，</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　校正表面張力為：

47、 </p><p><b>　　液泛速度：</b></p><p>　　取安全系數(shù)為0.70則空塔速度為：</p><p><b>　　塔徑： </b></p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為： </p><p><b>　　塔截面積為：</b>&

48、lt;/p><p>　　提餾實(shí)際空塔氣速為: </p><p>　　3.2.2精餾塔有效高度的計(jì)算</p><p>　　精餾段的有效高度為： </p><p>　　提餾段的有效高度為：</p><p>　　在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔，其高度為0.8m，故精餾塔的有效高度為：</p><p>　　3.3

49、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　3.3.1溢流裝置</b></p><p>　　因塔徑，可選用單溢流，弓型降液管，凹行受液盤(pán)，不設(shè)進(jìn)口堰。</p><p><b>　　溢流堰長(zhǎng)</b></p><p><b>　　堰流堰高度</b></p>&

50、lt;p>　　選用平直堰，堰上液高度由 計(jì)算</p><p><b>　　近似取，則：</b></p><p><b>　　精餾段：</b></p><p>　　取板上清液層高度 故：</p><p><b>　　提餾段：</b></p><p&g

51、t;　　取板上清液層高度 故：</p><p>　　弓形降液管的寬度與降液管的面積</p><p>　　由 查圖 5-7得， </p><p><b>　　故： </b></p><p>　　液體在降液管中停留時(shí)間：</p><p><b>　　精餾段 ，</b>&

52、lt;/p><p><b>　　提餾段 ， </b></p><p><b>　　故降液管設(shè)計(jì)合理。</b></p><p>　　3.3.2降液管底隙高度</p><p><b>　　(1)精餾段 </b></p><p>　　取液體通過(guò)降液管底隙的流速，

53、</p><p>　　依下式計(jì)算降液管底隙高度</p><p><b>　?。?）提餾段</b></p><p>　　取液體通過(guò)降液管底隙的流速，</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。選選凹形受液盤(pán)，深度 </p>

54、;<p><b>　　3.4 塔板布置</b></p><p>　　3.4.1塔板的分塊</p><p>　　因D=1400mm>800mm,故塔板采用分塊式：</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　因此,塔板分為4塊.</p><

55、p><b>　　邊緣區(qū)寬度確定:</b></p><p><b>　　精餾段:取</b></p><p><b>　　提餾段:取</b></p><p><b>　　開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算</b></p><p><b>　　開(kāi)孔區(qū)面積</b

56、></p><p><b>　　精餾段:</b></p><p><b>　　提餾段:</b></p><p><b>　　篩孔計(jì)算及其排列</b></p><p>　　因?yàn)樗幚淼奈锵禑o(wú)腐蝕性,可選用碳鋼板,取篩孔直徑,篩孔按正三角排列,取孔中心距：</p>

57、<p>　　精餾段: 篩孔數(shù)目為</p><p>　　提餾段: 篩孔數(shù)目為</p><p><b>　　開(kāi)孔率為</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p>　　氣體通過(guò)閥孔的氣速為</p><p><b>　　提餾段&

58、lt;/b></p><p>　　氣體通過(guò)閥孔的氣速為</p><p>　　3.5篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p><b>　　3.5.1塔板壓降</b></p><p><b>　　干板阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　由,</b>

59、</p><p><b>　　精餾段: </b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p>　　氣體通過(guò)液層的阻力計(jì)算</p><p><b>　　氣體通過(guò)液層的阻力</b></p><p><b>　　精餾段: <

60、;/b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p>　　液體表面張力的阻力計(jì)算</p><p><b>　　精餾段: </b></p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度按下式計(jì)算</p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的壓降為：</p&

61、gt;<p><b>　　(設(shè)計(jì)允許值)</b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度按下式計(jì)算</p><p>　　氣體通過(guò)每層塔板的壓降為：</p><p>　　<0.7Kpa(設(shè)計(jì)允許值)</p>&l

62、t;p>　　3.5.2 液面落差</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>　　3.5.3液沫夾帶</b></p><p><b>　　液面夾帶量: </b></p><p><b>　　其中:</

63、b></p><p><b>　　精餾段: </b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi).</p><p><b>　　3.5.4漏液</b></p><p>　　對(duì)篩板塔,漏液點(diǎn)

64、氣速</p><p><b>　　精餾段:</b></p><p><b>　　實(shí)際孔速</b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p><b>　　實(shí)

65、際孔速</b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液</p><p><b>　　3.6液泛</b></p><p>　　為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛,降液管內(nèi)液層高度應(yīng)服從</p><p>　　甲苯-對(duì)二甲苯屬一般物系,

66、取,則</p><p><b>　　精餾段: </b></p><p><b>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，</b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p><b>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，</b></p><p>　　

67、故在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象</p><p><b>　　3.6.1漏液線</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　得</b></p><p><b&

68、gt;　　精餾段: </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　在操作線范圍內(nèi),任取幾個(gè)值,依上式計(jì)算出</p><p><b>　　表2-2</b></p><p><b>　　提餾段:</b></p><p>&

69、lt;b>　　=4.870</b></p><p>　　操作線范圍內(nèi),任取幾個(gè)值,依上式計(jì)算出</p><p><b>　　表2-3</b></p><p>　　由上表數(shù)據(jù)可作出漏液線1</p><p>　　3.6.2 液沫夾帶線</p><p>　　以為限,求出關(guān)系如下:<

70、;/p><p><b>　　由 </b></p><p><b>　　精餾段: </b></p><p><b>　　,</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)

71、算出值</p><p><b>　　表2-4</b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　整理得:

72、</b></p><p>　　在操作范圍內(nèi),任取幾個(gè)值,依上式計(jì)算出值</p><p><b>　　表2-5</b></p><p>　　由上表數(shù)據(jù)可作出液沫夾帶線2.</p><p>　　3.6.3液相負(fù)荷下限線</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)&l

73、t;/p><p><b>　　取E=1,則</b></p><p>　　據(jù)此可作為與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3.</p><p>　　3.6.4液相負(fù)荷上限線</p><p>　　以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限</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.</

74、p><p><b>　　3.6.5液泛線</b></p><p><b>　　令,由,, </b></p><p><b>　　, </b></p><p><b>　　聯(lián)立得: </b></p><p>　　忽略,將與,與,的關(guān)系

75、代入上式,并整理得:</p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,得:</p><p><b>　　精餾段: </b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　繼

76、續(xù)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</p><p><b>　　表2-6</b></p><p><b>　　提餾段: </b></p><p><b>　　故</b></p><p><

77、;b>　　繼續(xù)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</p><p><b>　　表2-7</b></p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5</p><p>　　第四章 熱量衡算</p><p>　　4.1熱量衡算示意圖</

78、p><p>　　4.2加熱介質(zhì)和冷凝劑的選擇</p><p>　　4.2.1 加熱介質(zhì)的選擇</p><p>　　選擇飽和水蒸氣，溫度133.3，工程大氣壓為300KPa</p><p>　　原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸氣冷凝放熱值大，而水蒸氣壓力越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)越小，但水蒸氣不宜太高。</p>

79、<p>　　4.2.2冷卻劑的選擇</p><p>　　常用的冷卻劑是水和空氣。故選用25的冷卻水，溫升10，即冷卻水的出口溫度為35。</p><p><b>　　4.3熱量衡算</b></p><p>　　4.3.1 比熱容及汽化潛熱的計(jì)算</p><p><b>　　塔頂溫度下的比熱容<

80、/b></p><p>　　=81.69℃下，苯和甲苯的比熱容分別為</p><p>　?。?）進(jìn)料板溫度=93.55℃時(shí)，</p><p>　　塔釜溫度 =109.18℃</p><p><b>　?。?）汽化潛熱</b></p><p>　　(1)=81.69℃下,</p>

81、<p>　　4.3.2熱量衡算：</p><p>　?。?）0℃時(shí)塔頂上升的熱量,塔頂以0℃為基準(zhǔn)。</p><p>　　（2）回流液的熱量與塔頂組成相同。</p><p>　　(3)塔頂流出液的熱量：</p><p><b>　?。?）進(jìn)料的熱量：</b></p><p>　?。?

82、）塔底殘夜的熱量：</p><p>　?。?）冷凝器消耗的熱量：</p><p>　　第五章 附屬設(shè)備及主要附件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1塔附件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1.1 接管管徑的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　塔頂蒸汽出料管 </b&g

83、t;</p><p>　　操作壓力為常壓，蒸汽速度可取 ，本設(shè)計(jì)取16m/s .</p><p><b>　　整圓后：</b></p><p><b>　　表4-1</b></p><p><b>　　塔頂蒸汽管參數(shù)表</b></p><p><

84、;b>　　塔釜出料管</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　整圓后：</b></p><p><b>　　表4-2</b></p><p><b>　　塔釜出料管參數(shù)表</b></p>

85、<p><b>　　回流管</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　整圓后：</b></p><p><b>　　表4-3</b></p><p><b>　　回流管參數(shù)表</b><

86、/p><p><b>　　進(jìn)料管</b></p><p><b>　　整圓后：</b></p><p><b>　　表4-4</b></p><p><b>　　進(jìn)料管參數(shù)表</b></p><p>　　5.1.2 法蘭的選擇</

87、p><p>　　由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，根據(jù)不同的公稱直徑選用相應(yīng)的法蘭，據(jù)材料與零部件可得:</p><p><b>　　表4-5</b></p><p><b>　　5.1.3除沫器 </b></p><p><b>　　氣速 : </b></p

88、><p><b>　　除沫器直徑: </b></p><p>　　5.1.4 塔底設(shè)計(jì)</p><p>　　料液在釜內(nèi)停留15min，裝料系統(tǒng)取0.5 .</p><p>　　塔底高h(yuǎn)：塔徑d =2:1</p><p><b>　　塔底料液量 :</b></p>

89、<p><b>　　塔底體積 : </b></p><p><b>　　5.1.5筒體</b></p><p>　　操作壓力P=1atm ,公稱直徑 dg=1600mm查得筒體壁厚為5mm，所用材質(zhì)為.</p><p><b>　　5.1.6 封頭</b></p><p

90、>　　封頭分為橢圓形封頭，蝶形封頭幾種，本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，由公稱直徑Dg=1600mm查得:</p><p><b>　　5.2冷凝器的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　取冷凝器傳熱系數(shù) </b></p><p>　　假如該地區(qū)平均水溫25℃，升溫15℃.</p><p><

91、b>　　對(duì)于逆流: ℃</b></p><p><b>　　冷凝器冷凝面積: </b></p><p><b>　　5.3 塔頂封頭</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，公稱直徑：</p><p><b>　　內(nèi)表面積，容積</b></p&

92、gt;<p><b>　　則封頭高度：</b></p><p><b>　　5.3.1塔頂空間</b></p><p><b>　　取塔頂間距</b></p><p>　　考慮到需裝除沫器，選他頂空間</p><p><b>　　5.3.2塔底空間<

93、;/b></p><p>　　取釜液停留時(shí)間為5mim,取塔底液面至最下一層塔板之劍距離為1.5m，則</p><p><b>　　5.3.3裙座</b></p><p>　　塔底常用裙座支撐，裙座的結(jié)垢性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。裙座內(nèi)徑為300mm,取裙座壁厚16mm。&l

94、t;/p><p><b>　　基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)環(huán)外徑：</b></p><p>　　圓整：，基礎(chǔ)環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取18mm，考慮到再沸器裙座高取.</p><p><b>　　塔總高度：</b></p><p>　

95、　第六章 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋編《化工原理》上冊(cè)第2版，化學(xué)工業(yè)出版社.2000年2月</p><p>　　陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋編《化

96、工原理》下冊(cè)第2版，化學(xué)工業(yè)出版社.2000年2月</p><p>　　匡國(guó)柱,史啟才主編《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》第1版，化學(xué)工業(yè)出版社. 2002年1月</p><p>　　盧煥章等 編《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社.1982年</p><p>　　吉林化工學(xué)院化工原理教研室 編《化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》.2002年3月</p>&l

97、t;p>　　天津大學(xué)物理化學(xué)教研室 編《化工原理》（上、下冊(cè)）第6版 高等教育出版社.2004年5月</p><p>　　方利國(guó) 董新法編著《化工制圖AutoCAD實(shí)戰(zhàn)教程與開(kāi)發(fā)第1版 化學(xué)工業(yè)出版社.2005年1月</p><p><b>　　附錄1主要符號(hào)說(shuō)明</b></p><p><b>　　附錄2</b>&