化工原理課程設(shè)計(jì)--精餾塔工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　化工原理</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　?。?013-2014學(xué)年第一學(xué)期）</p><p>　　題目名稱： 精餾塔工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　專業(yè)：生物

2、工程 </b></p><p><b>　　同組成員：</b></p><p>　　一．題目：精餾塔工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二．設(shè)計(jì)條件：</b></p><p><b>　　1．基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　2．操作

3、條件：（加壓 / 常壓 / 減壓）</p><p>　　3．進(jìn)料熱狀態(tài)：（冷液進(jìn)料 / 飽和液體進(jìn)料 / 飽和蒸汽進(jìn)料）</p><p><b>　　三．設(shè)計(jì)和計(jì)算內(nèi)容</b></p><p>　　全塔物料平衡計(jì)算（列出物料恒算表），塔內(nèi)各點(diǎn)溫度的確定，塔板數(shù)及進(jìn)料位置的確定、塔徑、塔高的計(jì)算及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定（含塔板布置圖），塔板水力計(jì)算，

4、塔板操作負(fù)荷性能校核，各主要接管的尺寸的選擇計(jì)算、位置的確定，附屬設(shè)備的選用計(jì)算和加熱蒸汽及冷卻用水消耗量的計(jì)算。</p><p><b>　　四．設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1．寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，包括：</p><p>　　目錄、任務(wù)書、前言、工藝流程圖及流程說明，工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表，工藝管線接管尺寸匯總表，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)

5、價(jià)及問題的討論，設(shè)計(jì)所用的參考書目（書名，著作，出版社，出版年月日）</p><p>　　計(jì)算包括：主要設(shè)備的工藝計(jì)算（物料恒算，熱量恒算，操作條件的確定，塔板數(shù)及進(jìn)料位置的確定，必要的草圖，選用的公式，經(jīng)驗(yàn)公式要注明來源）。主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸的確定步驟，附屬設(shè)備的選用計(jì)算。</p><p><b>　　2．附圖：</b></p><p>　　

6、精餾塔的裝配圖（正視圖，俯視圖（管口位置），局部放大圖），塔板布置圖，酒精生產(chǎn)工藝流程圖，操作負(fù)荷性能圖，常壓下乙醇—水溶液的y-x 圖（階梯圖，局部放大圖）。圖紙尺寸：A3 。</p><p>　　發(fā)出任務(wù)書時(shí)間： 年 月 日</p><p>　　完成設(shè)計(jì)時(shí)間： 年 月 日</p><p><b>　　

7、指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　任務(wù)書—————————————————————————————2</p><p>　　目錄——————————————————————————————3</p><p>　　前言———————————

8、———————————————————4</p><p>　　關(guān)鍵字—————————————————————————————4</p><p>　　第一部分 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　一、設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容———————————————————————5</p><p>　　二、確定設(shè)計(jì)方案的原則——————————————————

9、———5</p><p>　　第二部分 板式精餾塔的工藝計(jì)算</p><p>　　一、回流比的確定————————————————————————5</p><p>　　二、實(shí)際塔板數(shù)的確定——————————————————————6</p><p>　　三、物料衡算——————————————————————————8</p>

10、;<p>　　四、熱量衡算——————————————————————————10</p><p>　　第三部分 塔板和塔主要工藝尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　一、初選塔板間距————————————————————————10</p><p>　　二、塔徑計(jì)算——————————————————————————11</p><p

11、>　　三、塔板布置及板上液體流程———————————————————12</p><p>　　四、溢流裝置——————————————————————————12</p><p>　　五、鼓泡區(qū)閥孔分布———————————————————————14</p><p>　　第四部分 塔板的流體力學(xué)計(jì)算</p><p>　　一、氣相通

12、過塔板的壓降—————————————————————15</p><p>　　二、降液管內(nèi)液面高度——————————————————————16</p><p>　　三、霧沫夾帶——————————————————————————16</p><p>　　四、負(fù)荷性能圖—————————————————————————17</p><p>

13、;　　第五部分 板式塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　一、塔板結(jié)構(gòu)——————————————————————————19</p><p>　　二、接管結(jié)構(gòu)——————————————————————————19</p><p>　　三、塔體、封頭及入口——————————————————————20</p><p>　　四、支座—————

14、———————————————————————21</p><p>　　五、補(bǔ)強(qiáng)圈———————————————————————————22</p><p>　　第六部分 塔式精餾塔的輔助設(shè)備設(shè)計(jì)</p><p>　　一、冷凝器———————————————————————————22</p><p>　　二、加熱蒸汽鼓泡管————————

15、———————————————23</p><p>　　三、除沫器———————————————————————————23</p><p>　　第七部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總</p><p>　　工藝設(shè)計(jì)參數(shù)表———————————————————————24</p><p>　　塔和塔板的主要尺寸表————————————————————25&

16、lt;/p><p>　　板式塔結(jié)構(gòu)參數(shù)表——————————————————————26</p><p>　　第八部分 參考文獻(xiàn)及設(shè)計(jì)論述——————————————————27</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　化工、石油、輕工業(yè)生產(chǎn)過程中，常要將均相液體混合物分離，以達(dá)到分離或回收有用組分的

17、目的，分離均相液體混合物的方法中，常用蒸餾分離法，其在工業(yè)中應(yīng)用范圍十分廣泛，是分離液體混合物的重要單元操作之一。</p><p>　　各種混合物分離的方法，都是造成一個(gè)離相物系，利用均相混合物中各組分的某種物性的差異使其中某個(gè)組分或某些組分從一相向另一相傳遞，以達(dá)到分離的目的。蒸餾就是利用均相混合物中各組分揮發(fā)性的差異進(jìn)行分離的一種單元操作。在一定的總壓下，將均相混合物直接加熱，使其部分汽化，使他們達(dá)到一定程度

18、的分離，將液體部分汽化或部分冷凝后，最終得到較純的易揮發(fā)組分，而在液相中得到較難揮發(fā)的組分。</p><p>　　精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式氣液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。</p><p>　　蒸汽由塔底進(jìn)入，與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)（低沸點(diǎn)）組分不斷地向蒸汽中轉(zhuǎn)移，蒸汽中的難揮發(fā)（高沸點(diǎn)）組分

19、不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸汽愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸汽進(jìn)入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取用。塔底流出的液體，其余的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸汽返回塔中，另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕觥?lt;/p><p>　　精餾塔的工作原理是根據(jù)各混合氣體的汽化點(diǎn)（或沸點(diǎn)）的不同，控制塔各節(jié)的不同

20、溫度，達(dá)到分離提純的目的。</p><p>　　化工生產(chǎn)常需進(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，精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)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)和分析分離過程中的各種參數(shù)是非常重要的。</p><p>　　要想把低濃度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因?yàn)橐掖己退膿]發(fā)度相差不大。精餾是多數(shù)

21、分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干塔板或填充一定高度的填料。為實(shí)現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液?？芍?，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)施整個(gè)操作。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是針對(duì)工業(yè)生

22、產(chǎn)中常用的精餾操作而作的，對(duì)精餾操作的設(shè)備和工藝計(jì)算進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容見以下章節(jié)。</p><p>　　關(guān)鍵字：精餾塔 課程設(shè)計(jì) 化工原理</p><p>　　第一部分 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容：</b></p><p><b>　　操作壓力.</b

23、></p><p>　　確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。</p><p>　　減壓蒸餾應(yīng)用于熱敏性物料，減壓操作組分之間相對(duì)揮發(fā)度較大有利于分離；加壓蒸餾應(yīng)用于沸點(diǎn)低，常壓下呈氣態(tài)的物料；本次設(shè)計(jì)用的料液為乙醇—水溶液，無特殊要求，可選用常壓蒸餾。</p><p><b>　　進(jìn)料狀態(tài)</b

24、></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)進(jìn)料塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫影響。此外，泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，在設(shè)計(jì)上和制造上比較方便。</p><p><b>　　加熱方式</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)進(jìn)料為乙醇—水溶液，塔底產(chǎn)物基本上是水，且在濃度稀薄時(shí)溶液的相對(duì)揮發(fā)度較大，所以采用直接蒸汽加熱。

25、節(jié)省設(shè)備費(fèi)，且可用較低溫度的蒸汽加熱。</p><p><b>　　熱能利用</b></p><p>　　蒸餾過程中的特性是重復(fù)的進(jìn)行汽化和冷凝，因此熱效低，塔頂蒸汽和塔底殘液都有余熱可以利用，但在利用這些熱量時(shí)需分別考慮這些熱量的特點(diǎn)。</p><p><b>　　確定設(shè)計(jì)方案的原則</b></p><

26、;p>　　總原則是在可能的條件下，采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)經(jīng)濟(jì)上最合理的要求。符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。</p><p>　　滿足工藝和操作的要求</p><p>　　流程和設(shè)備首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到要求，質(zhì)量要穩(wěn)定，其次，設(shè)計(jì)方案要有一定的操作彈性，流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，再次要考慮必須裝置的儀表及其裝置位置。</p><p

27、><b>　　滿足經(jīng)濟(jì)上的要求</b></p><p><b>　　保證安全生產(chǎn)</b></p><p>　　第二部分 板式精餾塔的工藝計(jì)算</p><p><b>　　回流比的確定</b></p><p>　　繪制相平衡曲線（見附圖）</p><p

28、><b>　　各種組成的確定</b></p><p>　　MA=46g/mol, MB=18g/mol </p><p>　　XF===17.4%</p><p>　　XD===77.885%</p><p>　　XW=0.009%÷2.5≈0.0035%</p><

29、p><b>　　溫度的確定</b></p><p><b>　　進(jìn)料溫度℃</b></p><p>　　塔頂溫度tD=78.354℃</p><p>　　確定最小回流比Rmin</p><p>　　在附圖中，過（X0,Y0）點(diǎn)作相平衡曲線的切線，得截距B=40.66</p>&l

30、t;p><b>　　∵B= </b></p><p>　　∴Rmin= -1=0.9155</p><p>　　確定最小理論塔板數(shù)Nmin</p><p>　　全回流情況下作圖得Nmin=8</p><p><b>　　確定回流比R</b></p><p>　　取R為（

31、1.2~2.5）Rmin查圖得4-3，計(jì)算N</p><p>　　吉利蘭圖：0.75-0.75*</p><p><b>　　N=</b></p><p>　　根據(jù)R-N關(guān)系示意圖，R= 取R=1.6 </p><p><b>　　實(shí)際塔板數(shù)的確定</b></p><p&g

32、t;<b>　　理論塔板數(shù)NT</b></p><p><b>　　D`=</b></p><p>　　L=RD=1.6×69.78=111.648</p><p>　　V=(R+1)D=2.667.68=181.428</p><p>　　V`=V0=V=181.428</p>

33、;<p><b>　　L`=W=L+F</b></p><p><b>　　F*xF</b></p><p>　　L`=W=L+F=111.648+321.05=432.698</p><p><b>　　精餾段操作線方程</b></p><p><b>

34、;　　=</b></p><p><b>　　提餾段操作線方程</b></p><p>　　在圖1中，過（）點(diǎn)和（0，29.9558）作精餾線</p><p>　　，過()做提級(jí)，到x<xW為止。</p><p>　　在附圖1中作圖得14塊塔板,包括塔釜。即Nt=14。

35、 </p><p><b>　　實(shí)際塔板數(shù)NP</b></p><p><b>　　確定全塔效率ET</b></p><p>　　平均溫度tm===89.173。</p><p><b>

36、　　=0.0035</b></p><p>　　在t=89.173下求的</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　由課本附錄十二中</b></p><p>　　查乙醇（x=10.5,y=13.8）和水（x=10.2,y=13.0）對(duì)應(yīng)的粘度系數(shù)，查得<

37、/p><p>　　=0.38×0.06045+0.32×（1-0.06045）=0.38</p><p><b>　　ET=</b></p><p><b>　　2實(shí)際塔板數(shù)NP</b></p><p><b>　　取NP=29</b></p>&

38、lt;p>　　即N=29 精餾板8個(gè) 即NT`=8</p><p><b>　　此外實(shí)際加料板</b></p><p>　　NP1=18塊 即進(jìn)料加在第19塊實(shí)際塔板上</p><p><b>　　物料衡算</b></p><p><b>　　平均分子量</b><

39、;/p><p><b>　　液相：</b></p><p><b>　　汽相：</b></p><p><b>　　密度計(jì)算</b></p><p>　　由附錄六查得水在各溫度下的ρ，</p><p><b>　　進(jìn)料：</b><

40、/p><p>　　在tF=83.75下， ,</p><p><b>　　塔頂：</b></p><p>　　在tD=78.354下，</p><p><b>　　塔底</b></p><p>　　在tW=99.992下，</p><p><b>

41、;　　物料計(jì)算</b></p><p><b>　　物質(zhì)的量流量</b></p><p>　　W=432.698 V`=V0=V=181.428 L =111.648</p><p>　　L`=W=L+F=111.648+321.05=432.698</p><p>　　∴換算為體積流量為：</p

42、><p><b>　　精餾段：</b></p><p><b>　　提餾段：</b></p><p><b>　　塔底：</b></p><p><b>　　四、 熱量衡算</b></p><p>　　由表查得，在tD=78.354下，

43、塔頂餾分汽化潛熱，在tW=99.992下，釜底汽化潛熱，。</p><p><b>　　加熱蒸汽用量</b></p><p>　　∴加熱蒸汽的質(zhì)量流率</p><p><b>　　冷卻水用量</b></p><p>　　第三部分 塔板和塔主要工藝尺寸設(shè)計(jì)</p><p>&l

44、t;b>　　初選塔板間距</b></p><p>　　初定適宜的空塔氣速u=1m/s</p><p>　　由浮閥塔板間距參考數(shù)值表</p><p>　　取HT=400mm，</p><p>　　塔徑的計(jì)算需求，C由下式計(jì)算：,由smith圖查取，取板間距HT=0.4m，取板上液層高度hL=70mm，則HL-hL=400-70

45、=330mm=0.33m</p><p><b>　　史密斯關(guān)聯(lián)圖</b></p><p>　　圖中 HT——塔板間距，m； hL——板上液層高度，m；V ,L——分別為塔內(nèi)氣、液兩相體積流量，m3/s； ρV，ρL ——分別為塔內(nèi)氣、液相的密度，kg/m3 。</p><p><b>　　二、塔徑的計(jì)算</b><

46、;/p><p><b>　　精餾段塔徑計(jì)算</b></p><p>　　查上表 C20=0.065</p><p><b>　　表面張力計(jì)算</b></p><p>　　混合物的臨界溫度計(jì)算</p><p>　　查表得，Tc乙醇=243K，Tc水=374K</p>

47、<p><b>　　氣體負(fù)荷參數(shù)：</b></p><p><b>　　U允許=</b></p><p><b>　　空塔速度</b></p><p><b>　　初步估算塔徑為：</b></p><p><b>　　由表，圓整取&

48、lt;/b></p><p><b>　　提餾段計(jì)算</b></p><p>　　查C20圖：取C20=0.07</p><p><b>　　表面張力計(jì)算：查圖</b></p><p><b>　　混合物的臨界溫度</b></p><p>　　25

49、℃時(shí)，乙醇水溶液表面張力</p><p><b>　　氣體負(fù)荷參數(shù)</b></p><p><b>　　空塔速度:</b></p><p><b>　　初步估計(jì)：</b></p><p>　　由表 圓整D=1000mm</p><p>　　最后取塔徑D

50、=1400mm</p><p><b>　　HT=400mm</b></p><p>　　三、塔板布置及板上液體流程</p><p><b>　　D=1400mm</b></p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　液流程數(shù)為單

51、流塔板，塔盤結(jié)構(gòu)形式為分塊塔板</p><p><b>　　溢流裝置</b></p><p><b>　　降液管</b></p><p><b>　　降液管面積</b></p><p><b>　　查表 </b></p><p>&

52、lt;b>　　2、液體線速度：</b></p><p>　　3、液體在降液管中的停留時(shí)間</p><p><b>　?。?）精餾段</b></p><p><b>　?。?）提餾段</b></p><p><b>　　溢流堰</b></p>&l

53、t;p><b>　　堰長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　參照表 取 </b></p><p>　　在0.6~0.8之間</p><p><b>　　堰高</b></p><p><b>　　平堰上液流高度</b></p>

54、<p>　　E——液流收縮系數(shù)，一般取1</p><p>　　how——堰上液流高度</p><p><b>　　Lh——液流量</b></p><p><b>　　Lw——堰長(zhǎng)</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p&g

55、t;<b>　　提餾段</b></p><p><b>　　堰高</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p><b>　　提餾段</b></p><p>　　降液管底部與下一塔板的間隙h</p><p>　　

56、(三)受液盤及入口堰</p><p>　　∴采用凹形受液盤 深度為50mm</p><p>　　由于受液盤對(duì)改變液體流向具有緩沖作用，所以不用設(shè)置入口堰</p><p>　?。ㄋ模┌捕▍^(qū)與邊緣區(qū)的安排</p><p><b>　　安定區(qū)</b></p><p>　　安定區(qū)寬度Ws取90mm<

57、;/p><p><b>　　邊緣區(qū)</b></p><p>　　邊緣區(qū)寬度Wc取60mm</p><p><b>　　五、鼓泡區(qū)閥孔分布</b></p><p><b>　　1．閥孔孔徑d0</b></p><p>　　按JB118-68選取孔徑為39mm&

58、lt;/p><p>　　2.塔板上浮閥數(shù)與開孔率</p><p><b>　　?。‵0）c=12</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p><b>　　在10%~14%內(nèi)</b></p><p><b>　?。?）提餾段&

59、lt;/b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，精餾段和提餾段的開口率均在10%~14%之間</p><p>　　∴查表得n=168塊，t1=65mm，。</p><p><b>　　閥孔的排列</b></p><p>　　按等腰三角形排列，采用叉排</p><p>　　三角形底邊t`固定為75m

60、m</p><p>　　查表，取高度h=t1=65mm</p><p>　　第四部分 塔板的流體力學(xué)計(jì)算</p><p><b>　　氣相通過塔板的壓降</b></p><p><b>　　干板壓降hc</b></p><p><b>　　精餾段</b>

61、</p><p><b>　　提餾段</b></p><p>　　塔板上液層有效阻力hl</p><p><b>　　精餾段有效阻力液柱</b></p><p><b>　　提餾段有效阻力液柱</b></p><p><b>　　3、塔底壓力&

62、lt;/b></p><p><b>　　精餾段壓降：</b></p><p><b>　　提餾段壓降：</b></p><p>　　由前面求的Np=29塊，精餾段塔板數(shù)ND=18塊，∴提餾段塔板數(shù)Nw=11塊</p><p><b>　　塔底壓降：</b></p&

63、gt;<p>　　二、降液管內(nèi)液面高度</p><p><b>　　∵無入口堰</b></p><p><b>　　精餾段</b></p><p><b>　　液層高度</b></p><p><b>　　符合要求</b></p>

64、<p><b>　　提餾段</b></p><p><b>　　液層高度</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　三 液沫夾帶</b></p><p><b>　　液相流程長(zhǎng)</b&g

65、t;</p><p><b>　　氣相負(fù)荷因數(shù) </b></p><p>　　K：物性系數(shù) CF——泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)</p><p>　　K由P32得k=1 </p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　板上液流面積：</b><

66、;/p><p>　　大塔：F1必須小于80%</p><p>　　∴F1=48.52%</p><p>　　∴液沫夾帶量ev可控制在10%以下</p><p><b>　　四 負(fù)荷性能圖</b></p><p>　　（一）氣相下限操作線（1）漏液線</p><p>　　當(dāng)閥孔動(dòng)

67、能因數(shù)F0為5~6時(shí)，泄漏量接近10%，可作為確定氣相負(fù)荷下限值的依據(jù)。</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　取F0=5時(shí) </b></p><p><b>　　`</b></p><p>　　(二)過量霧沫夾帶線（2線）</p>

68、<p><b>　　F1=80%時(shí)，</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　液相下限線（3線）</b></p><p>　　對(duì)平堰取堰上液流高度how=6mm作為液相負(fù)荷下限條件</p><p><b>　　故方程為

69、：</b></p><p><b>　　液相上限線（4線）</b></p><p>　　根據(jù)對(duì)液相在降液管內(nèi)停留時(shí)間的要求</p><p><b>　　取t=5s</b></p><p><b>　　液泛線（5線）</b></p><p>&

70、lt;b>　　∴</b></p><p>　　(六)操作負(fù)荷線（操作線）</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)中</b></p><p>　　在負(fù)荷圖上，通過l0（0，0）作操作線OAB符合</p><p>　　畫圖時(shí)由于VS與LS相差有1000倍，特取10VS=100LS作圖</p>&l

71、t;p>　　第五部分 板式塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一 塔板結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　（一）塔板結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　塔徑D=1400>800</p><p>　　所以采用單流分塊式塔板</p><p><b&

72、gt;　　塔板厚度為4mm。</b></p><p>　　由黃皮書P-46 表8-1塔板分為4塊：其中弓形板2塊，通道板1塊，矩形板1塊。</p><p><b>　　1、矩形板</b></p><p><b>　　短邊長(zhǎng)為420mm</b></p><p>　　長(zhǎng)邊長(zhǎng)L1=Dg-2b-

73、56=1400-2（Dg是塔出標(biāo)直徑，b是弓形板寬Wd）</p><p><b>　　2、通道板</b></p><p><b>　　短邊長(zhǎng)為400mm</b></p><p>　　長(zhǎng)邊長(zhǎng)L1=894mm</p><p><b>　　3、弓形板</b></p>&

74、lt;p>　　因?yàn)镈g>2000mm，m=20mm</p><p>　　弧邊直徑D=Dg-2m=1400-220=1360mm</p><p>　　弓形板矢高e=0.5[Dg-377(n-3)-18(n-1)-400-2m]</p><p>　　=0.5[1400-377(4-3)-18(4-1)-400-220]</p><p>

75、;<b>　　=264.5mm</b></p><p><b>　?。ǘ?受液盤結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用凹形受液盤，受液盤深度為50mm</p><p>　　Dg=1400mm 在800~1400mm之間 所以取=4mm</p><p>　　開兩個(gè)直徑為10mm的淚孔&l

76、t;/p><p><b>　?。ㄈ?降液板結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　降液板長(zhǎng)度就是堰長(zhǎng)tw=1.029mm</p><p>　?。ㄋ模?支承板和支承圈結(jié)構(gòu)</p><p>　　支承板厚度取10mm，寬度取50mm</p><p><b>　　材料選用A3鋼</b><

77、;/p><p>　?。ㄎ澹┚o固件結(jié)構(gòu)（1.兩種龍門楔子承固件2.螺紋卡極緊固件）</p><p>　　本設(shè)計(jì)用龍門楔子承固件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，不需特殊鋼材。</p><p><b>　　二、接管結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┻M(jìn)料管</b></p><p>

78、　　液體流速uf=0.6m/s</p><p>　　dF= 0.06879m=68.79mm</p><p>　　取進(jìn)料管如下（mm）</p><p>　　uF===0.52m/s</p><p><b>　　(二) 回流管</b></p><p>　　UL=0.45m/s</p>

79、<p>　　dL===0.0644m=64.4mm</p><p>　　取dL=65mm 外徑D=76mm 壁厚=4mm</p><p>　　UL===0.49m/s</p><p><b>　?。ㄈ┧鸪隽瞎?lt;/b></p><p><b>　　Uw=0.6m/s</b></

80、p><p>　　dw===0.0696m=69.6mm</p><p>　　取dw=65mm，D=76mm，壁厚=4mm</p><p>　　Uw==0.687m/s</p><p><b>　?。ㄋ模┻M(jìn)氣管</b></p><p><b>　　U=20m/s</b></p

81、><p>　　d===311.07mm</p><p>　　取d=300mm，D=325mm，壁厚=8mm</p><p>　　U===21.5m/s</p><p>　　三、塔體、封頭及人孔</p><p><b>　　1、塔體</b></p><p><b>　　

82、查表4-11</b></p><p>　　塔體公稱直徑為1400mm</p><p>　　筒體壁厚為6mm；材料為A3鋼</p><p><b>　　2、封頭</b></p><p>　　材料為A3鋼，厚度為6mm，重量為106kg</p><p><b>　　3、人孔<

83、;/b></p><p>　　每隔9塊塔開一人孔，人孔處兩板間距為800mm</p><p><b>　　四、支座</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┳w</b></p><p>　　圓整SG=4mm S環(huán)=15mm </p><p>

84、　　座體高度取1700mm</p><p>　?。ǘ┗A(chǔ)環(huán)（是塊圓形墊極將塔底傳遞下來的重量傳遞到基礎(chǔ)上去）</p><p><b>　　由上螺栓尺寸M36</b></p><p><b>　　（三）螺栓座</b></p><p><b>　　螺栓直徑M27</b></

85、p><p><b>　　（四）管孔</b></p><p>　　選圓人孔d0=450mm 2個(gè)</p><p>　　引出管通孔 250*S環(huán)</p><p><b>　　排氣管孔 4個(gè)</b></p><p><b>　　五、補(bǔ)強(qiáng)圈</b></

86、p><p>　　第六部分 精餾塔的輔助設(shè)備設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、冷凝器</b></p><p>　　（一）冷凝器的放置方式</p><p><b>　　臥式冷凝器</b></p><p><b>　?。ǘ├淠鞯倪x型</b></p&g

87、t;<p><b>　　冷凝水走管程</b></p><p><b>　　K=550w/m2</b></p><p>　　冷卻水進(jìn)出口溫度分別為20和70</p><p><b>　　== ℃</b></p><p>　　Qc=7.224 106kJ/h<

88、/p><p><b>　　所以A== </b></p><p>　　取一個(gè)A計(jì)=183m2的固定管板式換熱器</p><p>　　各換熱器的基本參數(shù)如下：</p><p>　　公稱直徑Dg=1000mm，管程數(shù)Ⅰ</p><p>　　管子數(shù)量為801 管長(zhǎng)l為6000mm</p><

89、;p>　　換熱面積公稱值為180m2</p><p>　　選用碳鋼管25*2.5</p><p>　　其管程通道截面積為0.2516m2</p><p>　　公稱壓力pg=6kg/cm2</p><p>　　二、加熱蒸汽鼓泡管（直接蒸汽加熱）</p><p><b>　?。ㄒ唬┘訜嵴羝昧?lt;/b&

90、gt;</p><p>　　GB=3.27 103kg/h</p><p>　?。ǘ┯?jì)算加熱蒸汽管直徑及孔數(shù)</p><p>　　1、直徑由前算得d=300mm</p><p><b>　　2、孔數(shù)N0</b></p><p>　　孔徑d0=10mm 空心距t=8d0=80mm</

91、p><p><b>　　N0== </b></p><p><b>　　3、有效長(zhǎng)度</b></p><p>　　L=D-20=1400-20=1380mm</p><p><b>　　4、排列孔數(shù)</b></p><p>　　n== =17.25 18&l

92、t;/p><p><b>　　5、孔的行數(shù)</b></p><p><b>　　=N0/n=</b></p><p><b>　　實(shí)際排列數(shù)</b></p><p><b>　　n==</b></p><p>　　實(shí)際排列數(shù)你n>

93、排列孔數(shù)n</p><p><b>　　所以成立</b></p><p><b>　　三、除沫器</b></p><p><b>　　（一）除沫器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　選用大型除沫器，安裝在塔頂人孔以下</p><p><b>　　

94、（二）除沫器直徑</b></p><p>　　氣速u=0.107=m/s 在1～3m/s內(nèi)</p><p><b>　　除沫器直徑D==</b></p><p>　　四、輸送機(jī)稱離心泵的選取</p><p>　　F-熱料 m3/h</p><p>　　G-冷卻水

95、m3/h</p><p>　　第七部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總</p><p><b>　　一、工藝設(shè)計(jì)參數(shù)表</b></p><p>　　二、塔和塔板的主要尺寸表</p><p>　　三、板式塔結(jié)構(gòu)參數(shù)表</p><p>　　四、板式精餾塔輔助設(shè)備參數(shù)表</p><p>　　第八部

96、分 參考文獻(xiàn)及設(shè)計(jì)論述</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 王志魁等《化工原理（第四版）》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　2．萬(wàn)惠萍主編《浮閥式精餾塔設(shè)計(jì)》 大連工藝大學(xué)化工原理教研室</p><p><b>　　3．其他參考書</b&

97、gt;</p><p><b>　　二、 設(shè)計(jì)論述</b></p><p>　　通過為期兩周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，我組對(duì)于精餾單元操作的認(rèn)識(shí)得到了進(jìn)一步的升華。本次化工原理課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)化工原理以來第一次獨(dú)立的工業(yè)設(shè)計(jì)?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會(huì)各種手冊(cè)的使用方法及物理

98、性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形；理解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程，利用編程使計(jì)算效率提高。在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。</p><p>　　在短短的兩周里，從開始的一頭霧水，到同學(xué)討論，再進(jìn)行整個(gè)流程的計(jì)算，再到對(duì)工業(yè)材料上的選取論證和后期的程序的編寫以及流程圖的繪制等過程的培養(yǎng)，我們真切感受到了理論與實(shí)踐相結(jié)合中的種種困難，

99、也體會(huì)到了利用所學(xué)的有限的理論知識(shí)去解決實(shí)際中各種問題的不易。在課程設(shè)計(jì)中，我組使用到了大量以前沒有細(xì)化的知識(shí)，比如塔板工藝尺寸中，溢流堰高的計(jì)算、塔板間距的確定、塔體鋼板的壁厚、封頭的選型與補(bǔ)強(qiáng)等等。它讓我們意識(shí)到了各門各科之間內(nèi)在錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，提升了我們知識(shí)統(tǒng)合為一的能力。我們從中也明白了學(xué)無止境的道理，在我們所查找到的很多參考書中，很多的知識(shí)是我們從來沒有接觸到的，我們對(duì)事物的了解還僅限于皮毛，所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)還很不完善，我們對(duì)設(shè)

100、計(jì)對(duì)象的理解還僅限于書本上，對(duì)實(shí)際當(dāng)中事物的方方面面包括經(jīng)濟(jì)成本方面上考慮的還很不夠。在實(shí)際計(jì)算過程中，我們還發(fā)現(xiàn)由于沒有及時(shí)將所得結(jié)果總結(jié)，以致在后面的計(jì)算中不停地來回翻查數(shù)據(jù)，這會(huì)浪費(fèi)了大量時(shí)間。由此，我們?cè)诿空鹿?jié)后及時(shí)地列出數(shù)據(jù)表，方便自己計(jì)算也方便讀者查找。在一些應(yīng)用問題上，我們直接套用了書上的公式或過程，并沒有徹底了解各個(gè)公式的出處及用途，對(duì)于一些工業(yè)數(shù)據(jù)的選</p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練

101、，讓我們對(duì)自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識(shí)，這對(duì)我們的繼續(xù)學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的指導(dǎo)方向，我們了解了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還使我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。</p><p>　　最后還要感謝指導(dǎo)老師張良老師對(duì)我們的教導(dǎo)與幫助，感謝同學(xué)們的