化工原理課程設(shè)計(jì)正文

苯-氯苯板式精餾塔的工藝計(jì)算書(shū)（精餾段部分）一、設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說(shuō)明原料液經(jīng)臥式列管式預(yù)熱器預(yù)熱至泡點(diǎn)后送入連續(xù)板式精餾塔（篩板塔），塔頂上升蒸汽流采用強(qiáng)制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至苯液貯罐；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜產(chǎn)品經(jīng)臥式列管式冷卻器冷卻后送入氯苯貯罐。典型的連續(xù)精餾流程為原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱后到指定的溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料上與自塔上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸氣互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過(guò)程。操作時(shí)，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海?，部分液體汽化，產(chǎn)生上升蒸氣，依次通過(guò)各層塔板。塔頂蒸氣進(jìn)入冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品（餾出液）。（一）裝置設(shè)備：蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱塔、塔釜再沸器、塔頂汽相冷凝器、塔釜采出產(chǎn)品和塔頂餾出產(chǎn)品冷卻器、原料液和產(chǎn)品貯罐、物料輸送機(jī)等設(shè)備。（二）進(jìn)料熱狀況：進(jìn)料有五種熱狀況：過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、氣液混合物、飽和液體和過(guò)冷液體。從原理上講，要使回流充分發(fā)揮作用，全部冷量應(yīng)由塔頂加入，全部熱量應(yīng)由塔底加入。原料不應(yīng)該作任何預(yù)熱。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，較多的是將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入精餾塔。這樣，進(jìn)料溫度就不受季節(jié)、氣溫變化和前道工序波動(dòng)的影響，塔的操作就比較容易控制。而且，精餾段和提餾段的上升蒸汽量相近，塔徑可以相同，設(shè)計(jì)制造也比較方便。有時(shí)為了減少再沸器的熱負(fù)荷，可在料液預(yù)熱時(shí)加入更多的熱量，甚至采用飽和蒸汽進(jìn)料。必須注意的是，在實(shí)際設(shè)計(jì)中進(jìn)料狀態(tài)與總費(fèi)用、操作調(diào)解方便與否有關(guān)，還與整個(gè)車(chē)間的流程安排有關(guān)，需從整體上綜合考慮。（三）加熱方式：精餾塔通常設(shè)置再沸器，采用間接蒸汽加熱，以提供足夠的熱量。若待分離的物系為某種輕組分和水的混合物，往往可以采用直接蒸汽加熱的方式，把蒸汽直接通入塔釜以汽化釜液。這樣，只需在塔釜內(nèi)安裝鼓泡管，就可以省去一個(gè)再沸器，并且可以利用壓力較低的蒸

汽來(lái)進(jìn)行加熱，操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均可降低。若釜液粘度很大，用間壁式換熱器加熱困難，此時(shí)用直接蒸汽可取得很好的效果。（四）回流比：回流比是精餾操作的重要工藝參數(shù)，其選擇的原則是使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)用之和最低?；亓鞅热プ钚』亓鞅鹊?.2?2倍，為了節(jié)能，傾向于較小的值，也可以取最小回流比的1.1?1.5倍。先求最少理論版數(shù)N，再選用若干個(gè)R值，利用吉利蘭圖求出對(duì)應(yīng)理論板數(shù)N，并作出N-R曲線，從中找出適宜的操作回流比R。也可作出R對(duì)精餾操作費(fèi)用的關(guān)系線，從中確定適宜的回流比。（五）篩孔塔板：篩孔塔板簡(jiǎn)稱(chēng)篩板，篩板上開(kāi)有許多均勻的小孔。根據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑和大孔徑篩板兩類(lèi)。工業(yè)中以小孔徑篩板為主。篩板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦、黏度大的物料。必須指出的是，盡管篩板傳質(zhì)效率高，但若設(shè)計(jì)和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏夜，使得操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補(bǔ)上述不足，故應(yīng)用日益廣泛。二、全塔的物料衡算（一）料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率苯和氯苯的相對(duì)摩爾質(zhì)量分別為78.11和112.61kg/kmol。=0.72865/78.11+35/112.6198/78.11=0.98698/78.11+2/112.610.006/78.1165/78.11七-0.006/78.11+0.994/112.61-0.00863（二）平均摩爾質(zhì)量=0.72865/78.11+35/112.6198/78.11=0.98698/78.11+2/112.610.006/78.11M=78.11x0.728+G-0.728)x112.61=87.49kg/kmolFMD=78.11x0.986+G-0.986)x112.61=78.59kg/kmolMw=78.11x0.00863+G-0.00863)x112.61=112.3kg/kmol料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率依題給條件：一年以330天，一天以24小時(shí)計(jì)，有：W'=46500t/a=5871kg/h，全塔物料衡算：F=D'+W'0.35F'=0.02D'+0.994W'nF'=17328kg/hF=17328/87.49=198.06D=11457kg/hD=11457/78.59=145.78W'=5871kg/hW=5871/112.3=52.28三、塔板數(shù)的確定（一）理論塔板數(shù)nt的求取苯-氯苯物系屬于理想物系，可采用梯級(jí)圖解法（M-T法）求取Nt，步驟如下:根據(jù)苯-氯苯的相平衡數(shù)據(jù)，利用泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程求取x~y依據(jù)x=^p—p。）Q—po），y=px/p，將所得計(jì)算結(jié)果列表如下：tBABAt溫度，（°C）808387909396100103p。i苯760839.5945.510251122.51252.513501473氯苯148165.1187.9205231.4266.6293325.1兩相摩爾分率x10.8820.7550.6770.5930.5000.4420.379y10.9740.9390.9130.8760.8240.7850.735溫度，（C）107110113117120123127130131.8p。i苯163717601907210322502427266328402900氯苯367.9400442.9500.1543595.8666.2719760兩相摩爾分率x0.3090.2650.2170.1620.1270.0900.0470.0190y0.6660.6140.5440.4480.3760.2870.1650.0710本題中，塔內(nèi)壓力接近常壓（實(shí)際上略高于常壓），而表中所給為常壓下的相平衡數(shù)據(jù)，因?yàn)椴僮鲏毫ζx常壓很小，所以其對(duì)x~y平衡關(guān)系的影響完全可以忽略。2.確定操作的回流比R將1.表中數(shù)據(jù)作圖得x~y曲線及t—x~y曲線。在x~y圖上，因q=1，查得=0.935，而x=Xf=0.728,xD=0.986。故有:0.986-0.935=0.2460.935-0.728R=2R=2x0.246=0.4923.求理論塔板數(shù)(兩種方法)方法一：圖解法精餾段操作線：y=Rx+:。=0.33x+0.66R+1R+1提餾段操作線為過(guò)(0.00863,0.00863)和(0.728,0.900)兩點(diǎn)的直線。苯-氯苯物系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解

苯-氯苯物系的溫度組成圖解得N=10—1=9塊（不含釜）。T其中，精餾段*=3.3塊，提餾段%2=5.7塊，第4塊為加料板位置。方法二：吉利蘭圖法lgN.=—

min（〔1—或Y1-七、苯-氯苯物系的溫度組成圖解得N=10—1=9塊（不含釜）。T其中，精餾段*=3.3塊，提餾段%2=5.7塊，第4塊為加料板位置。方法二：吉利蘭圖法lgN.=—

min（〔1—或Y1-七、lgalg（0.986丫"1—0.986人lg4.731—0.00863、0.00863/」一1=4.79N+2其中，Y=0.545827—0.591422x+0.002743x=0.4649N=11精餾段aM,=VaDaF=5.038Nmin=i「,0.986、,1—0.728、］妙1-0.986）（0.728）］lg5.038Y=N^mn=旦Nmin=N+2N+2N=3.6提餾段N=7.4求得，N=11綜合兩種方法，第二種方法塔板數(shù)最大為11。（二）實(shí)際塔板數(shù)NP全塔效率et選用ET=0.17-0.616log匕公式計(jì)算。該式適用于液相粘度為0.07~1.4mPa-s的烴類(lèi)物系，式中的“為全塔平均溫度下以進(jìn)料組成表示的平均粘度。m塔的平均溫度為0.5（80+131.8）=106°C（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄11得：匕=0.24mPa-s,^B=0.34mPa-s。旦=旦刊工尸+旦BG-工尸）=0.24X0.728+0.34xG-0.728）=0.267Et=0.17-0.616log〃=0.17-0.616log0.267=0.52實(shí)際塔板數(shù)N^（近似取兩段效率相同）精餾段：N1=3.6/0.52=6.92塊，取N廣7塊提餾段：N=7.4/0.52=14.2塊，取N=15塊2p2總塔板數(shù)N=N1+N2=22塊。四、塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算（一）平均壓強(qiáng)pm取每層塔板壓降為0.7kPa計(jì)算。塔頂：PD=101.3+4=105.3kPa加料板：PF=105.3+0.7x7=110.2kPa平均壓強(qiáng)：P=（105.3+110.2）/2=107.8kPa（二）平均溫度tm查溫度組成圖得：塔頂為80C，加料板為88C。t=（80+88）/2=84C（三）平均分子量Mm塔頂：七=XD=0.986%=0.940（查相平衡圖）MD=0.986x78.11+G—0.986）x112.61=78.59kg/kmol

MD=0.940x78.11+(1-0.940)x112.61=80.18kg/kmol加料板：＞F=0.935,XF=0.728（查相平衡圖）M=0.935x78.11+G—0.935)VF,mx112.61=80.35kg/kmolMld=0.728xMD=0.940x78.11+(1-0.940)x112.61=80.18kg/kmol加料板：＞F=0.935,XF=0.728（查相平衡圖）M=0.935x78.11+G—0.935)VF,mx112.61=80.35kg/kmolMld=0.728x78.11+G-0.728)x112.61=87.49kg/kmol精餾段：Mv=(78.59+80.35)/2=79.47kg/kmolMl=(80.18+87.49)/2=83.84kg/kmol（四）平均密度pm1.液相平均密度P

L,m塔頂:Plda,2*1=912.13-1.1886/=912.13-1.1886x80=817.0kg/m3=1124.4-1.0657/=1124.4-1.0657x80=1039.1kg/m3PLD,maa0.980.02a+b=+np=820.5kg/m3PLD,APLD,B,?=912.13-1.1886/=912.13-1.1886x88=807.5kg/m3=1124.4-1.0657/=1124.4-1.0657x88=1030.6kg/m3aa0.650.35—A—+B—=+=^PPlfPlfaPlfb807.51030.6精餾段：pl=(820.5+873.7)/2=847.1kg/m3=873.7kg/m32.汽相平均密度PV,mp=PmMv,m=107.8x79.47=2.886kg/m3V,mRT8.314x(273+84)m（五）液體的平均表面張力om塔頂：b=21.2mN/m；b=26.1mN/m(80°C)D,B=21.26mN/m20.20x25.34=21.38mN/m進(jìn)料板：oA=20.20mN/m；o=25.34mN/m(88°C)120.20x0.272+25.3420.20x25.34=21.38mN/m精餾段：G=(21.26+21.38)/2=21.32mN/m(六)液體的平均粘度,L,m塔頂：查化工原理附錄11,在80C下有：〃=。x)+。x)=0.315x0.986+0.445x0.014=0.317mPa-sLD,mAADBBD加料板：Rlf=0.28x0.728+0.41x0.272=0.315mPa-s精餾段：匕=0317+0.315)/2=0.316mPa-s五、精餾段的汽液負(fù)荷計(jì)算汽相摩爾流率V=(R+1)D=1.492x145.78=217.50kmol/h汽相體積流量V=地」=217.50x泡47=1.664s3600PVm3600x2.886汽相體積流量V=1.664m3/s=5990m3/hh液相回流摩爾流率L=RD=0.492x145.78=71.72kmol/h液相體積流量L廠LMLm—3600PL,m71.72x83.843600液相體積流量L廠LMLm—3600PL,m71.72x83.843600x847.1=0.00197冷凝器的熱負(fù)荷Q=Vr=(217.50x78.59)310)/3600=1472kW六、塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算（一）塔徑初選塔板間距Ht=500mm及板上液層高度h^=60mm，則:Ht-、=0.5-0.06=0.44m按Smith法求取允許的空塔氣速u(mài)max（即泛點(diǎn)氣速u(mài)F）(0.00197Y847.1(0.00197Y847.1M5I1.664火2.886/=0.0203查Smith通用關(guān)聯(lián)圖得C20=0.0925負(fù)荷因子C=C201負(fù)荷因子C=C20120；、0.2=0.09250.2=0.0937泛點(diǎn)氣速:=0.0937\,：'(847.1—2.886)/2.886=1.603m/s操作氣速取u=0.7umax=1.12m/s精餾段的塔徑D=任匕/兀u=、4x1.664/3.14x1.12=1.376圓整取D=1600mm，此時(shí)的操作氣速u(mài)=0.782m/s。（二）塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算溢流裝置采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、平形受液盤(pán)，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰。（1）溢流堰長(zhǎng)（出口堰長(zhǎng)）lw取l=0.7D=0.7x1.6=1.12mw堰上溢流強(qiáng)度Lh/1=7.092/1.12=6.332m3/(m-h)<100?130m3/(m-h)，滿足篩板塔的堰上溢流強(qiáng)度要求。（2）出口堰高h(yuǎn)whw=hL-how對(duì)平直堰h(yuǎn)對(duì)平直堰h(yuǎn)ow=0.00284E(L/1如hw由l/D=1.12/1.6=0.7及Lh"2.5=7.092/1.122.5=5.342，查化工原理圖11-11得E=1，于是:h=0.00284x1x(7.092/1.12)2/3=0.00972m>0.006m(滿足要求)h=匕-h=0.06-0.00972=0.0503（3）降液管的寬度氣和降液管的面積Af由lw/D=0.7，查化原下P147圖11-16得七/D=0.14,AJAt=0.09，即:W=0.224m，At=0.785D2=2.01m2，Af=0.181m2。液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間t=AHt/L=0.181X0.5/0.00197=45.94s>5s（滿足要求）（4）降液管的底隙高度ho液體通過(guò)降液管底隙的流速一般為0.07?0.25m/s，取液體通過(guò)降液管底隙的流速u(mài)'=0.08m/s，則有:oh=A'=L。008=0.0220m（h不宜小于0.02?0.025m，本結(jié)果滿足要求）wo塔板布置（1）邊緣區(qū)寬度W與安定區(qū)寬度*邊緣區(qū)寬度W:一般為50?75mm，D>2m時(shí)，W可達(dá)100mm。安定區(qū)寬度W:規(guī)定D<1.5m時(shí)W=75mm；D>1.5m時(shí)W=100mm；本設(shè)計(jì)取W=60mm，W=100mm。（2）開(kāi)孔區(qū)面積aaA=2x^R2—x2+-^-R2sin-1R「，n0-4761=20.476w'0.742—0.4762+x0.742sin-1_1800.740_=1.304m2式中：x=D/2-Wd+W)=0.8-(0.224+0.100)=0.476mR=D/2-W=0.8-0.060=0.740m開(kāi)孔數(shù)n和開(kāi)孔率u取篩孔的孔徑d。=5mm，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其厚度3=3mm，且取t/d=3.0。故孔心距t=3x5=15mm。o1158x103）4（1158x103'每層塔板的開(kāi)孔數(shù)n=A=—-一x1.304=6711（孔）[t2Ja[152j每層塔板的開(kāi)孔率=*?=°；?7=0.101（應(yīng)在5?15%，故滿足要求）o每層塔板的開(kāi)孔面積氣=Aa=0.101x1.304=0.132m2氣體通過(guò)篩孔的孔速u(mài)=VIA=1.664/0.132=12.61m/s4.精餾段的塔高Z1彳=（N1—1）H=（7-1）x0.5=3m七、塔板上的流體力學(xué)驗(yàn)算（一）氣體通過(guò)篩板壓降七和』pp的驗(yàn)算h=h+h+hpcia氣體通過(guò)干板的壓降hch=0.051]"ofPy=0.051[12.61T2.886=0.0432mcICJpI0.8J847.1'o,L式中孔流系數(shù)C。由d。/d=5/3=1.67查圖11-10得出，C。=0.8。氣體通過(guò)板上液層的壓降hih=$（h+h）=phL=0.6x（0.0503+0.00972）=0.036m式中充氣系數(shù)月的求取如下：氣體通過(guò)有效流通截面積的氣速u(mài)，對(duì)單流型塔板有:au=—=―1664=0.910m/saA^t-Af2.01—0.181動(dòng)能因子F=u叵=0.910/2.886=1.546查化原圖11-12得&=0.60（一般可近似取&=0.5?0.6）。

3.氣體克服液體表面張力產(chǎn)生的壓降ha4b_4x21.32x10-3b—pgd—847.1x9.81x0.005—"°Lo氣體通過(guò)篩板的壓降（單板壓降）h和Jppph=h+h+h=0.0432+0.036+0.00205=0.081mpclbAp=pLgh=847.1x9.81x0.081=673Pa=0.673kPav0.7kPa(滿足工藝要求)。5.7x10-63.2_5.7x10-6-0.910一baH-hLTf」21.32x10-3_0.5—2.5x0.06_3.2=0.00569kg液/kg氣v0.1kg液/kg氣(滿足要求)eV式中?廣2叫，驗(yàn)算結(jié)果表明不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的霧沫夾帶。（二）霧沫夾帶量七的驗(yàn)算（三）漏液的驗(yàn)算漏液點(diǎn)的氣速〃omu=4.4CJ(0.0056+0.13h—h:p/pomo'LbLV=4.4x0.8J(0.0056+0.13x0.06—0.00205)847.1/2.886=6.425m/s篩板的穩(wěn)定性系數(shù)K=孔=蘭*=1.96>1.5（不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量液漏）u6.425（四）液泛的驗(yàn)算h=0.153[土T

dlh\\noJ為防止降液管發(fā)生液泛，應(yīng)使降液管中的清液層高度七<①S’+h=0.153[土T

dlh\\noJ11.12x0.0220JHd=0.077+0.06+0.00098=0.138m①H+h)=0.5(0.5+0.0503)=0.275mHd<①h+\)成立，故不會(huì)產(chǎn)生液泛。

通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合適，若要做出最合理的設(shè)計(jì)，還需重選七及匕，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。八、塔板負(fù)荷性能圖(一)霧沫夾帶線（1）5.7x10-6u

a

Ht-2.5七3.2（1）式中：u=(一)霧沫夾帶線（1）5.7x10-6u

a

Ht-2.5七3.2（1）式中：u=^s.=SaAt—Af2.01-0.181=0.5467Fs氣=2.5hL=2.5(h+h)2/3=2.50.0503+0.00284E=2.50.0503+0.00284x1f3600L12/31.12)=0.126+1.546L2/3s將已知數(shù)據(jù)代入式（1）5.7x10-5.7x10-60.5467Vs21.32x10-30.5-0.126-1.546L2/33.2=0.1V=4.043-18.01L2/3(1-1)在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)Ls值，依式（1-1）算出對(duì)應(yīng)的匕值列于下表:L,m3/s0.0009270.0050.010.0150.0181V,m3/s3.8723.5163.2072.9482.810依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出霧沫夾帶線（1）①H+h)=h+①H+h)=h+h+h+hd(3600L12/3f3600L1h=0.00284Es=0.00284x1owlklwJk1.12J（2）2/3=0.6185L2/3s

h=0.051[―2件:=0.051"v:2代1cCkCoJIplJ"aJooIplJ=0.051kV

=0.051kV

s

0.8x0.132\2J(2.886)

k847.1j=0.01558V2s=p(h+h)=0.6.0503+0.6185L2/3=0.0302+0.3711L2/3sh=0.00205arl12(L12h=0.153s=0.153sdihklwhoJk1.12x0.0220J=252L2s0.5(0.5+0.0503TOC\o"1-5"\h\zh=h+h+h=0.01558V2+0.3711L2/3+0.0323pcibss.1558V2+0.3711L2/3=252L2s0.5(0.5+0.0503+0.6185L2/3+252L2ss(2-2)V2=12.36-63.52L2/3-16174.6Lsss在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)L值，依式（2-2）算出對(duì)應(yīng)的匕(2-2)L,m3/s0.0009270.0050.010.0150.0181V,m3/s3.4273.1782.7922.2041.638依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出液泛線（2）（三）液相負(fù)荷上限線（3）TOC\o"1-5"\h\zL=HrAf=0.5x0.181=0.0181m3/s(3-3)s,maxT5(四)漏液線(氣相負(fù)荷下限線)(4)、=h+h=0.0503+0.6185L2/3漏液點(diǎn)氣速f-————Au=4.4x0.8J0.0056+0.13虹0503+0.6185W)-0.00205」x847.1/2.886omsVs,min=Au^，整理得：V2s,min=5.095L2/3+0.639s（4-4）

在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)七值’依式（4-4）算出對(duì)應(yīng)的七值列于下表:L,m3/s0.0009270.0050.010.0150.0181V,m3/s0.8290.8880.9360.9740.995依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出漏液線（4）（五）液相負(fù)荷下限線（5）取平堰堰上液層高度h=0.006m，E=1。ow2/3h=0.00284E0.002842/3h=0.00284E0.00284x1(3600Lsk1.12、2/3J=0.0065.04.54.0-5.04.54.0-3.53.02.5-2.0-1.5-1.0-0.5-L=9.27x10-4m3/s(5-5)操作氣液比VIL=1.664/0.00197=844.70.0--I.I.I.I.I.I.I.I.I.0.0000.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.0160.0180.020Ls/(m3/s)操作彈性定義為操作線與界限曲線交點(diǎn)的氣相最大負(fù)荷匕max與氣相允許最小負(fù)荷V.之比，即:操作彈性=匕皿=3250=5.80V0.560s,min

九、精餾塔的附屬設(shè)備與接管尺寸的計(jì)算（一）料液預(yù)熱器根據(jù)原料液進(jìn)出預(yù)熱器的熱狀況和組成首先計(jì)算預(yù)熱器的熱負(fù)荷Q，然后估算預(yù)熱器的換熱面積A，最后按換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算程序執(zhí)行。（二）塔頂全凝器全凝器的熱負(fù)荷前已算出，為1391般采用循環(huán)水冷卻，進(jìn)出口水溫可根據(jù)不同地區(qū)的具體情況選定后再按換熱器的設(shè)計(jì)程序做設(shè)計(jì)計(jì)算。（三）塔釜再沸器因?yàn)轱柡鸵后w進(jìn)料，故T'=V-G-q）F=V。即再沸器的熱負(fù)荷與塔頂全凝器相同。實(shí)際上由于存在塔的熱損失（一般情況下約為提供總熱量的5?10%）。再沸器屬于兩側(cè)都有相變的恒溫差換熱設(shè)備，故再沸器的設(shè)計(jì)計(jì)算與蒸發(fā)器同。（四）精餾塔的管口直徑塔頂蒸汽出口管徑依據(jù)流速選取，但塔頂蒸汽出口流速與塔內(nèi)操作壓力有關(guān)，常壓可取12?20m/s。計(jì)算：流速取15m/s145.78x78.59V；4x1.1015兀V==1.10m3/s；d=s=,i=0.306m=306mm15兀s3600x2.886'回流液管徑回流量前已算出，回流液的流速范圍為0.2?0.5m/s；若用泵輸送回流液，流速可取1?2.5m/s。計(jì)算：流速取2m/sL=RD=0.492x145.78=71.72kmol/h；V=孔72乂80.18=0.00195m3/s；4V；3600x820.5；蘭，4x。.00195=0.035m=35mm兀旦4V加料管徑料液由高位槽自流，流速可取0.4?0.8m/s；泵送時(shí)流速可取1.5?2.5m/s。計(jì)算：流速取2m/sV=198V=198.06x87.49=0.0055m3/s；d=

s3600x873.7‘:叫==0.059m=59mm兀旦2兀料液排出管徑塔釜液出塔的流速可取0.5?1.0m/s。蘭4xO.0014=0.050m=50mm兀旦七0.7兀52.28x83.84=0.0014m蘭4xO.0014=0.050m=50mm兀旦七0.7兀52.28x83.84=0.0014m3/s；d=3600x847.1；飽和蒸汽管徑蒸汽流速：<295kPa：20~40m/s；<785kPa：40~60m/s；>2950kPa：80m/s。計(jì)算：流速取40m/s=1.664m3/s；d-J—^=^~~4^^~=0.230m=230mm

十、精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總一覽表精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總一覽表項(xiàng)目符號(hào)單位精餾段平均壓強(qiáng)PkPa107.8平均溫度mT°C84平均流量Vmm3/s1.664SLm3/s0.00197B實(shí)際塔板數(shù)N塊7板間距PHTm0.5塔段的有效高度TZm3.0塔徑Dm1.6空塔氣速u(mài)m/s0.782塔板液流型式單流型溢流裝置溢流管型式弓形堰長(zhǎng)lm1.12堰高Whm0.0503溢流堰寬度WWm0.224底隙高度dhm0.0220板上清液層高度0hTm0.060孔徑Ldmm5孔間距0tmm15孔數(shù)n個(gè)6711開(kāi)孔面積Am20.132篩孔氣速0um/s12.61塔板壓降0APkPa0.673液體在降液管中的停留時(shí)間pTs45.94降液管內(nèi)清液層高度Hm0.138霧沫夾帶dekg液/kg氣0.00569負(fù)荷上限VL霧沫夾帶控制負(fù)荷下限s,maxL漏液控制氣相最大負(fù)何s,minVm3/s3.250氣相最小負(fù)荷s,maxVm3/s0.560操作彈性s,min5.80十一、設(shè)計(jì)評(píng)述我選擇篩板塔的理由：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，因此造價(jià)低，約為泡罩塔的60%，浮閥塔的80%；（2）處理能力大，比同直徑泡罩塔增加20%-40%；（3）塔板效率高，比泡罩塔高15%左右；（4）板壓降低，比泡罩塔低30%左右；（5）安裝容易，清理檢修方便；（6）若液體較臟、篩板孔徑較小而容易阻塞時(shí)，可采用大孔徑篩板。十二、設(shè)計(jì)總結(jié)與分析討論學(xué)習(xí)了化工原理我才真真認(rèn)識(shí)到原來(lái)我一直擯棄的化學(xué)專(zhuān)業(yè)里還有這樣一門(mén)有意思的課。記得中學(xué)時(shí)期對(duì)于剛剛接觸化學(xué)的我一直覺(jué)得它很有魅力。我到現(xiàn)在仍記得初中化學(xué)老師說(shuō)的：化學(xué)就是第二門(mén)外語(yǔ)。但命運(yùn)總是向著意料之外的方向發(fā)展，自從我上了高中選擇了理工科之后，我突然覺(jué)得化學(xué)對(duì)于我來(lái)說(shuō)沒(méi)有從前那么親切了。大量繁瑣的化學(xué)計(jì)算讓我逐漸對(duì)其失去了興趣，或許真的是命運(yùn)弄人?；瘜W(xué)這一門(mén)在所有老師和同學(xué)們看來(lái)都是最好拿分的考試，在高考中卻拖了我的后腿。即使我早有預(yù)感，高考的失利讓我對(duì)化學(xué)幾乎沒(méi)了感覺(jué)，甚至恨之入骨。當(dāng)我拿到大學(xué)錄取通知書(shū)的時(shí)候，頓時(shí)傻了眼。本來(lái)一直慶幸可以永遠(yuǎn)擺脫化學(xué)的我卻被分到了化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)。當(dāng)時(shí)的我只產(chǎn)生了這樣一種想法，既然命運(yùn)將我和化學(xué)緊密相連是一定有它的道理的，自那以后我一直期待著這大學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)能夠給我?guī)?lái)驚喜，令人掃興的是兩年的學(xué)習(xí)也沒(méi)能讓我回到從前——對(duì)化學(xué)充滿向往的時(shí)代！不過(guò)，三十年河?xùn)|三十年河西，人既然會(huì)遇到煩心事就一定會(huì)遇到開(kāi)心事。這不，一接觸到化工原理，給人一種化學(xué)中穿插物理的感覺(jué)，要知道，敝人對(duì)物理可是情有獨(dú)鐘。記得大二下學(xué)期聽(tīng)上一屆的學(xué)生說(shuō)，化工原理特別難。當(dāng)時(shí)就在想，又是化學(xué)，又特別難，這下該怎么辦？結(jié)果的確出乎意料！正因?yàn)橛羞@樣一門(mén)能夠讓我提起興趣的化學(xué)專(zhuān)業(yè)課，我突然覺(jué)得大三一年過(guò)得飛快，一轉(zhuǎn)眼就到了學(xué)期末，即將告別化工原理的時(shí)候了。但上帝似乎總是眷顧著對(duì)某種事物有思念的人，當(dāng)我聽(tīng)到我們學(xué)期末還有一門(mén)化工原理課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，我很開(kāi)心。并沒(méi)有被它的“難”所嚇倒一一事實(shí)證明，確實(shí)很難！我只是覺(jué)得自己終于有了一次大顯身手的機(jī)會(huì)，我一直滿懷期望的等待這一刻的到來(lái)，我想看看自己所掌握的知識(shí)究竟全不全面或者深不深。因?yàn)橹懊χ鞣N考試，沒(méi)有時(shí)間翻一翻化工原理課程設(shè)計(jì)這本書(shū)，結(jié)果上課那天聽(tīng)老師一說(shuō)傻了眼，感覺(jué)好難啊！報(bào)告、制圖還有心得體會(huì)，反正聽(tīng)得我是一頭霧水，突然感覺(jué)沒(méi)了方向。我心想是先看看書(shū)呢還是和大家一起討論討論呢？不過(guò)僅憑我糊里糊涂聽(tīng)來(lái)的那種難度，靠我自己去看書(shū)也許幾個(gè)星期也不懂，看來(lái)只能走走捷徑了。一開(kāi)始，大家的確沒(méi)一個(gè)懂的，后來(lái)同學(xué)們分工查資料然后匯總起來(lái)一起討論，最