化工單元操作課程設(shè)計(jì)--苯-氯苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　二O一三年六月十五日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目1</p><p>

2、　　1.2 操作條件1</p><p>　　1.3 塔板類型1</p><p><b>　　1.4 工作日1</b></p><p><b>　　1.5 廠址1</b></p><p>　　1.6 設(shè)計(jì)內(nèi)容1</p><p>　　1.7 工作計(jì)劃2</p&g

3、t;<p>　　1.8 設(shè)計(jì)成果要求2</p><p>　　2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案的確定3</p><p>　　2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3</p><p>　　2.3 精餾塔的物料衡算4</p><p>　　2.4 塔板數(shù)的確定4</p><p&g

4、t;　　2.5 精餾塔精餾段的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)控的計(jì)算6</p><p>　　2.6 精餾塔精餾段的塔體工藝尺寸計(jì)算9</p><p>　　2.7 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算9</p><p>　　2.8 精餾段篩板的流體學(xué)驗(yàn)算11</p><p>　　2.9 精餾段塔板負(fù)荷性能圖13</p><p>　　2

5、.10 精餾塔提餾段的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)控的計(jì)算16</p><p>　　2.11 精餾塔提餾段的塔體工藝尺寸計(jì)算19</p><p>　　2.12 提餾段篩板的流體學(xué)驗(yàn)算20</p><p>　　2.13 提餾段塔板負(fù)荷性能圖22</p><p>　　2.14 數(shù)據(jù)結(jié)果匯總24</p><p>　　3 評(píng)

6、述與討論26</p><p><b>　　4 設(shè)備圖紙27</b></p><p><b>　　5 參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)題目</b></p>&

7、lt;p>　　在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離苯－氯苯混合物。要求年處理量為8萬噸，組成為苯0.35（質(zhì)量分率，下同），餾出液組成為0.98，塔釜液組成為0.02。</p><p><b>　　1.2 操作條件</b></p><p>　　操作壓力：4kPa（表壓）</p><p><b>　　進(jìn)料狀況：自選</b>&

8、lt;/p><p><b>　　回流比：自選</b></p><p>　　單板壓降：<0.7kPa</p><p><b>　　1.3 塔板類型</b></p><p><b>　　篩板</b></p><p><b>　　1.4 工作日&l

9、t;/b></p><p>　　每年330天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行</p><p><b>　　1.5 廠址</b></p><p><b>　　蚌埠地區(qū)</b></p><p><b>　　1.6 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1）精餾塔

10、的物料衡算</p><p><b>　　2）塔板數(shù)的確定</b></p><p>　　3）精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算</p><p>　　4）精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　5）主要工藝尺寸的計(jì)算</p><p>　　6）塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算</p><p

11、><b>　　7）塔板負(fù)荷性能圖</b></p><p><b>　　1.7 工作計(jì)劃</b></p><p>　　1）領(lǐng)取設(shè)計(jì)任務(wù)書，查閱相關(guān)資料（2天）</p><p>　　2）確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算（5天）</p><p>　　3）校核驗(yàn)算，獲取最終的設(shè)計(jì)結(jié)果（2天）</

12、p><p>　　4）編寫課程設(shè)計(jì)說明書（論文），繪制草圖（2天）</p><p>　　5）繪制塔設(shè)備簡(jiǎn)圖（1天）</p><p>　　1.8 設(shè)計(jì)成果要求</p><p>　　1）通過查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算等最終提供課程設(shè)計(jì)說明書（論文）電子稿及打印稿1份，并附簡(jiǎn)單的流程草圖。</p><p>　　2）課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，將按以下

13、順序裝訂的設(shè)計(jì)成果材料裝訂后交給指導(dǎo)教師：</p><p><b>　?。?）封面</b></p><p><b>　?。?）目錄</b></p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)說明書（論文）</p><p><b>　　（5）

14、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）塔設(shè)備簡(jiǎn)圖圖紙（A3）</p><p>　　（7）對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)述和有關(guān)問題的討論。</p><p>　　學(xué)生簽名： </p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　教研室主任簽名： </p>

15、<p><b>　　2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯—氯苯混合物。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬于易

16、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。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。</p><p><b>　　2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1）組分的飽和蒸汽壓（mmHg）</p><p>　　2）組分的液相密度（kg/m3）</p><p>　　3）組分的表面張力（mN/m）&

17、lt;/p><p>　　4）苯—氯苯的相平衡數(shù)據(jù)</p><p>　　5）以上物性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)物性數(shù)據(jù)可查《化工原理[1]》附錄、《石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)[5]》等資料。</p><p>　　2.3 精餾塔的物料衡算</p><p>　　1）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)</p><p>　　苯的摩爾質(zhì)量 <

18、;/p><p><b>　　氯苯的摩爾質(zhì)量 </b></p><p>　　2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量</p><p><b>　　3）物料衡算</b></p><p><b>　　原料處理量 </b></p><p><b>　　總

19、物料衡算 </b></p><p><b>　　苯物料衡算 </b></p><p><b>　　聯(lián)立解得 </b></p><p>　　2.4 塔板數(shù)的確定</p><p>　　1）理論板層數(shù)的求取</p><p>　　苯—氯苯屬理想物系，可采用圖解法求理論

20、板層數(shù)。</p><p>　?、儆杀健缺轿锵档臍庖浩胶鈹?shù)據(jù)繪出圖（見圖1）。</p><p>　　圖1 圖解法求理論板層數(shù)</p><p>　?、谇笞钚』亓鞅燃安僮骰亓鞅?lt;/p><p>　　采用作圖法求最小回流比。進(jìn)料點(diǎn)時(shí)，從圖1中的氣液平衡曲線中可確定</p><p><b>　　故最小回流比為<

21、/b></p><p><b>　　取操作回流比為</b></p><p>　?、矍缶s塔的氣、液相負(fù)荷</p><p><b>　?、芮蟛僮骶€方程</b></p><p><b>　　精餾段操作線方程為</b></p><p><b>

22、　　提餾段操作線方程為</b></p><p>　?、輬D解法求理論板層數(shù)</p><p>　　采用圖解法求理論板層數(shù)，如圖1。求解結(jié)果為</p><p>　　總理論板層數(shù) （包括再沸器）</p><p>　　進(jìn)料板位置 </p><p><b>　　2）全塔效率的求取</b&g

23、t;</p><p>　　采用Drickamer和Bradford法：（適用于液相黏度為0.07～1.4）</p><p>　　由溫度—組成數(shù)據(jù)表，通過內(nèi)差法可求得</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　則全塔的平均溫度為</b></p><p>

24、;　　由溫度—黏度數(shù)據(jù)表，通過內(nèi)差法可求得時(shí)</p><p><b>　　苯的黏度 </b></p><p><b>　　氯苯的黏度 </b></p><p>　　全塔平均溫度下以進(jìn)料組成表示的平均粘度</p><p>　　3）實(shí)際板層數(shù)的求取</p><p><b

25、>　　精餾段實(shí)際板層數(shù) </b></p><p><b>　　提餾段實(shí)際板層數(shù) </b></p><p>　　2.5 精餾塔精餾段的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)控的計(jì)算</p><p><b>　　1）操作壓力的計(jì)算</b></p><p>　　塔頂操作壓力 </p>

26、<p>　　每層塔板壓力降 </p><p>　　進(jìn)料板壓力 </p><p>　　精餾段平均壓力 </p><p><b>　　2）操作溫度計(jì)算</b></p><p>　　由苯—氯苯的相平衡數(shù)據(jù)表，通過內(nèi)差法可求得</p><p><b>　　

27、塔頂溫度 </b></p><p><b>　　進(jìn)料溫度 </b></p><p><b>　　精餾段平均溫度 </b></p><p>　　3）平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　?。?）塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　由，查平衡曲線（見圖1），

28、得</p><p>　　（2）進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　由圖解理論板（見圖1），得</p><p>　　查平衡曲線（見圖1），得</p><p>　　（3）精餾段平均摩爾質(zhì)量</p><p><b>　　4）平均密度計(jì)算</b></p><p>　?。?）

29、氣相平均密度計(jì)算</p><p>　　由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即</p><p>　?。?）液相平均密度計(jì)算</p><p>　　液相平均密度依下式計(jì)算，即</p><p>　　塔頂液相平均密度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p>&l

30、t;b>　　，</b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　進(jìn)料板液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為</p><p>　　精餾段液相平均密度為</p

31、><p>　　5）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><p>　　塔頂液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　進(jìn)料

32、板液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　精餾段液相平均表面張力為</p><p>　　6）液體平均黏度計(jì)算</p><p>　　液相平均黏度依下式計(jì)算，即</p>

33、<p>　　塔頂液相平均黏度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　解得 </b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算：</p><p><

34、b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　解得 </b></p><p>　　精餾段液相平均黏度為</p><p>　　2.6 精餾塔精餾段的塔體工藝尺寸計(jì)算</p><p>　　精餾段的氣、液相體積流

35、量為</p><p>　　式中值可根據(jù)“液流收縮系數(shù)計(jì)算圖[2]”求出，方法如下：</p><p>　　取板間距，板上液層高度，則</p><p>　　，查“液流收縮系數(shù)計(jì)算圖”得</p><p>　　取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 </p><p>&

36、lt;b>　　塔截面積為</b></p><p><b>　　實(shí)際空塔氣速為</b></p><p>　　2.7 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　1）溢流裝置計(jì)算</b></p><p>　　因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各項(xiàng)計(jì)算如下。<

37、/p><p><b>　?。?）堰長(zhǎng)</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?。?）溢流堰高度</b></p><p>　　選用平直堰，堰上液層高度 </p><p><b>　　近似取，則</b>&

38、lt;/p><p>　　取板上清液層高度，則</p><p>　?。?）弓形降液管寬度和截面積</p><p>　　由，查“弓形降液管的參數(shù)圖[2]”，得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　

39、　驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即</p><p><b>　　故降液管設(shè)計(jì)合理。</b></p><p>　?。?）降液管底隙高度</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　選用凹形守液盤，深度。<

40、/p><p><b>　　2）塔板布置</b></p><p><b>　?。?）塔板的分塊</b></p><p>　　因，故塔板采用分塊式。查下表得，塔板分為3塊。</p><p>　?。?）邊緣區(qū)寬度確定</p><p><b>　　取，</b><

41、;/p><p>　?。?）開孔區(qū)面積計(jì)算</p><p><b>　　開孔區(qū)面積</b></p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　故</b></p><p>　?。?）篩孔計(jì)算及其排列</p><p>

42、　　本例所處理的物系無腐蝕性，可選用的碳鋼板，取篩孔直徑</p><p>　　篩孔按正三角形排列，取孔中心距</p><p><b>　　篩孔數(shù)目</b></p><p><b>　　開孔率為</b></p><p>　　氣體通過閥孔的氣速為</p><p>　　2.8 精餾

43、段篩板的流體學(xué)驗(yàn)算</p><p><b>　　1）塔板壓降</b></p><p><b>　　（1）干板阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　干板阻力</b></p><p>　　由，查“干篩孔的流量系數(shù)圖[2]”得，，故</p><p>&

44、lt;b>　　液柱</b></p><p>　?。?）氣體通過液層的阻力計(jì)算</p><p><b>　　氣體通過液層的阻力</b></p><p>　　查“充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖[2]”，得，故</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　?。?）

45、液體表面張力的阻力計(jì)算</p><p>　　液體表面張力所產(chǎn)生的阻力</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過每層塔板的液柱高度</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過每層塔板的壓降為</p><

46、;p><b>　?。ㄔO(shè)計(jì)允許值）</b></p><p><b>　　2）液面落差</b></p><p>　　對(duì)于篩板，液面落差很小，且設(shè)計(jì)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><b>

47、;　　液沫夾帶量</b></p><p>　　則kg液/kg氣<0.1 kg液/kg氣</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>　　4）漏液</b></p><p>　　對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速</p><p><b>　　實(shí)際孔速

48、</b></p><p><b>　　穩(wěn)定系數(shù)為</b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。</p><p><b>　　5）液泛</b></p><p>　　為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高</p><p>　　苯—氯苯物系屬一般物系，取，則<

49、/p><p><b>　　而</b></p><p><b>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，則</b></p><p><b>　　液柱</b></p><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。<

50、/p><p>　　2.9 精餾段塔板負(fù)荷性能圖</p><p><b>　　1）漏液線</b></p><p><b>　　由 </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

51、下表：</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線l。</p><p><b>　　2）液沫夾帶線</b></p><p><b>　　以 kg液/kg氣</b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　整理得

52、</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：</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2。</p><p><b>　　3)液相負(fù)荷下限線</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)。</p><p>

53、;<b>　　取，則</b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(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>　　以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則</p><p><b>　　故 </b></p>

54、<p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4。</p><p><b>　　5）液泛線</b></p><p><b>　　令 </b></p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　聯(lián)立得 </b>&l

55、t;/p><p>　　忽略，將與，與，與的關(guān)系式代入上式，并整理得</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　或 </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)

56、算結(jié)果列于下表：</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5。</p><p>　　根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖（見圖2）。</p><p>　　圖2 精餾段篩板塔負(fù)荷性能圖</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，該篩板塔的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖2查得<

57、;/p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故操作彈性為</b></p><p>　　2.10 精餾塔提餾段的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)控的計(jì)算</p><p><b>　　1）操作壓力的計(jì)算</b></p><p>　　塔底操作壓力

58、 </p><p>　　每層塔板壓力降 </p><p>　　進(jìn)料板壓力 </p><p>　　提餾段平均壓力 </p><p><b>　　2）操作溫度計(jì)算</b></p><p>　　由苯—氯苯的相平衡數(shù)據(jù)表，通過內(nèi)差法可求得</p><p&g

59、t;<b>　　塔底溫度 </b></p><p><b>　　進(jìn)料溫度 </b></p><p><b>　　提餾段平均溫度 </b></p><p>　　3）平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　?。?）塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　

60、由，查平衡曲線（見圖1），得</p><p>　　（2）進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　由圖解理論板（見圖1），得</p><p>　　查平衡曲線（見圖1），得</p><p>　　（3）提餾段平均摩爾質(zhì)量</p><p><b>　　4）平均密度計(jì)算</b></p>&

61、lt;p>　　（1）氣相平均密度計(jì)算</p><p>　　由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即</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，即</p><p>　　塔底液相平均密度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p>

62、<p><b>　　，</b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　進(jìn)料板液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為</p><p>　　提餾段

63、液相平均密度為</p><p>　　5）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><p>　　塔底液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p>

64、<p>　　進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　提餾段液相平均表面張力為</p><p>　　6）液體平均黏度計(jì)算</p><p>　　液相平均黏度依下式計(jì)算，

65、即</p><p>　　塔底液相平均黏度的計(jì)算：</p><p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　解得 </b></p><p>　　進(jìn)料板液相平均黏度的計(jì)算：</p>

66、<p><b>　　由，查手冊(cè)得</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　解得 </b></p><p>　　提餾段液相平均黏度為</p><p>　　2.11 精餾塔提餾段的塔體工藝尺寸計(jì)算</p><p>

67、;<b>　　1）塔徑的計(jì)算</b></p><p>　　提餾段的氣、液相體積流量為</p><p>　　式中值可根據(jù)“液流收縮系數(shù)計(jì)算圖[2]”求出，方法如下：</p><p>　　取板間距，板上液層高度，則</p><p>　　，查“液流收縮系數(shù)計(jì)算圖”得</p><p>　　取安全系數(shù)為0.

68、7，則空塔氣速為</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 </p><p><b>　　塔截面積為</b></p><p><b>　　實(shí)際空塔氣速為</b></p><p>　　氣體通過閥孔的氣速為</p><p>　　2）精餾塔有效高度的計(jì)算</p><

69、;p><b>　　精餾段有效高度為</b></p><p><b>　　提餾段有效高度為</b></p><p>　　每5個(gè)塔板開一個(gè)人孔，其高度為，孔徑為</p><p>　　故精餾塔的有效高度為</p><p>　　2.12 提餾段篩板的流體學(xué)驗(yàn)算</p><p>

70、<b>　　1）塔板壓降</b></p><p><b>　?。?）干板阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　干板阻力</b></p><p>　　由，查“干篩孔的流量系數(shù)圖[2]”得，，故</p><p><b>　　液柱</b></p&g

71、t;<p>　?。?）氣體通過液層的阻力計(jì)算</p><p><b>　　氣體通過液層的阻力</b></p><p>　　查“充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖[2]”，得，故</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　?。?）液體表面張力的阻力計(jì)算</p><p&g

72、t;　　液體表面張力所產(chǎn)生的阻力</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過每層塔板的液柱高度</p><p><b>　　液柱</b></p><p>　　氣體通過每層塔板的壓降為</p><p><b>　?。ㄔO(shè)計(jì)允許值）</b

73、></p><p><b>　　2）液面落差</b></p><p>　　對(duì)于篩板，液面落差很小，且設(shè)計(jì)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><b>　　液沫夾帶量</b></p>

74、<p>　　則kg液/kg氣<0.1 kg液/kg氣</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>　　4）漏液</b></p><p>　　對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速</p><p><b>　　實(shí)際孔速</b></p><p>

75、;<b>　　穩(wěn)定系數(shù)為</b></p><p>　　故在本設(shè)計(jì)中無明顯漏液。</p><p><b>　　5）液泛</b></p><p>　　為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高</p><p>　　苯—氯苯物系屬一般物系，取，則</p><p><b>　　而&

76、lt;/b></p><p><b>　　板上不設(shè)進(jìn)口堰，則</b></p><p><b>　　液柱</b></p><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>　　2.13 提餾段塔板負(fù)

77、荷性能圖</p><p><b>　　1）漏液線</b></p><p><b>　　由 </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：</p><p>　　由上表

78、數(shù)據(jù)即可作出漏液線l。</p><p><b>　　2）液沫夾帶線</b></p><p><b>　　以 kg液/kg氣</b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　整理得 </b></p><p&g

79、t;　　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：</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2。</p><p><b>　　3)液相負(fù)荷下限線</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)。</p><p><b>　　取，則</b><

80、/p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(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>　　以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相

81、負(fù)荷上限線4。</p><p><b>　　5）液泛線</b></p><p><b>　　令 </b></p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　聯(lián)立得 </b></p><p>　　忽略，將與，與，

82、與的關(guān)系式代入上式，并整理得</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　解得 </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：</p><p>　　由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5。</p><p>　　根據(jù)以上

83、各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖（見圖3）。</p><p>　　圖3 提餾段篩板塔負(fù)荷性能圖</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，該篩板塔的操作上限為液相負(fù)荷上限線，下限為漏液控制。由圖3查得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>

84、;　　故操作彈性為</b></p><p>　　2.14 數(shù)據(jù)結(jié)果匯總</p><p>　　所設(shè)計(jì)篩板塔的主要結(jié)果匯總于下表：</p><p><b>　　3 評(píng)述與討論</b></p><p>　　本次化工單元操作課程設(shè)計(jì)通過給定的生產(chǎn)操作條件設(shè)計(jì)苯－氯苯物系的篩板精餾塔。通過設(shè)計(jì)，初步掌握了精餾塔設(shè)計(jì)的一

85、般過程，深化了精餾原理的理解，對(duì)明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；通過查資料對(duì)塔設(shè)備的內(nèi)外結(jié)構(gòu)都有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。</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)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

86、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)提高了我認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，給我印象最深的是，這期間由于我對(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，我曾因?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，由于疏忽，計(jì)算上出現(xiàn)了錯(cuò)誤。</p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)在進(jìn)行

87、塔板主要尺寸計(jì)算時(shí)，有一些數(shù)據(jù)是由個(gè)人自行通過查資料進(jìn)行選取的，因此可能會(huì)帶來不確定的誤差，如邊緣區(qū)寬度的確定。起初，我們采用《化工單元操作課程設(shè)計(jì)》[2]案例中所給的數(shù)據(jù)，即，，以至于最終計(jì)算得到的（設(shè)計(jì)允許值）,不符合要求。所以，我們多次重新選取了其他的和值，并計(jì)算其對(duì)應(yīng)的，直至選取，時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的（設(shè)計(jì)允許值）。又因?yàn)樵撨^程的計(jì)算量比較大，我們是利用Excel函數(shù)計(jì)算得來的。</p><p>　　面對(duì)錯(cuò)誤，

88、我們沒有氣餒，沒有抱怨，而是在一起冷靜分析思考錯(cuò)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)。</p><p>　　總之，這次化工單元操作課程設(shè)計(jì)既是對(duì)我們理論知識(shí)的考核，又是對(duì)我們思考問題、解決問題能力的考核，課程設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。</p><p><b>　　4 設(shè)備圖紙</b><

89、;/p><p><b>　　5 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]. 柴誠敬主編，化工原理（第二版）[M]，天津大學(xué)化工學(xué)院，高等教育出版社，2010.5</p><p>　　[2]. 賈紹義、柴誠敬主編，化工單元操作課程設(shè)計(jì)[M]，天津大學(xué)出版社，2011.9</p><p>　　[3]. 陳英南、劉玉蘭主編，常

90、用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)[M]，華東理工大學(xué)出版社，2005.4</p><p>　　[4]. 化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（第2版）[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2013.1</p><p>　　[5]. 石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2009.10</p><p>　　[6]. 王國勝主編，化工原理課程設(shè)計(jì)（第二版）[M]，大連理工大學(xué)出版社，2006.8</p&