精餾塔課程設(shè)計(乙醇水 苯甲苯(氯苯))

1、浮閥浮閥式式精餾塔精餾塔的設(shè)計的設(shè)計 指導(dǎo)教師：萬惠萍指導(dǎo)教師：萬惠萍 化工原理課程設(shè)計化工原理課程設(shè)計 1、課程設(shè)計的目的、課程設(shè)計的目的 v樹立和培養(yǎng)工程意識；樹立和培養(yǎng)工程意識； v查閱資料，搜集、處理數(shù)據(jù)和選用公式的能力；查閱資料，搜集、處理數(shù)據(jù)和選用公式的能力； v工程計算能力（包括使用計算工具的能力）工程計算能力（包括使用計算工具的能力） v用規(guī)范的工程語言（文字、圖、表格）表達設(shè)計用規(guī)范的工程語言（文字、圖、表格）表達設(shè)計 意圖的能力；意圖的能力； v實事求是、科學(xué)、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)實事求是、科學(xué)、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 概概 述述 2、本次課程設(shè)計的基本內(nèi)容、本次課程設(shè)計的基本內(nèi)容 設(shè)

2、計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書 3、課程設(shè)計安排及要求、課程設(shè)計安排及要求 時間：時間：11月月22日日11月月26日日 上午：指導(dǎo)：必須在設(shè)計室上午：指導(dǎo)：必須在設(shè)計室 下午：設(shè)計下午：設(shè)計 地點：地點： 周一：綜周一：綜A622（下午）（下午） 周二：綜周二：綜A325（1-6節(jié)）綜節(jié)）綜A622（7.8節(jié)）節(jié)） 周三：綜周三：綜A520 周四：綜周四：綜A535 周五：綜周五：綜A325（上午）綜（上午）綜A422（下午）（下午） 完成時間：完成時間：11月月26日下午日下午3:00前前 每天上午檢查進度每天上午檢查進度 成績考核成績考核：五級分制：五級分制 4、推薦的參考資料、推薦的參考資料 P5

3、0 賈紹義、柴誠敬賈紹義、柴誠敬.化工原理課程設(shè)計化工原理課程設(shè)計 天津大學(xué)出版社天津大學(xué)出版社 2002.8 陳敏恒等編陳敏恒等編.化工原理化工原理上、下冊（第二版）上、下冊（第二版） 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 1999.6 吳俊生、邵惠鶴編吳俊生、邵惠鶴編.精餾設(shè)計、操作和控制精餾設(shè)計、操作和控制 中國石化出版社中國石化出版社 1997.12 化工原理課程設(shè)計化工原理課程設(shè)計 大連理工大學(xué)出版社大連理工大學(xué)出版社 2006.8 浮閥式精餾塔設(shè)計浮閥式精餾塔設(shè)計 大連工業(yè)大學(xué)化工原理教研室編大連工業(yè)大學(xué)化工原理教研室編 目錄：目錄： 第一章第一章 設(shè)計方案的確定和說明設(shè)計方案的確定和說明

4、 一一 確定工藝流程的原則確定工藝流程的原則 二二 設(shè)計方案及參數(shù)設(shè)計方案及參數(shù) 三三 工藝流程圖工藝流程圖 （示意圖）（示意圖） 第二章第二章 工藝計算工藝計算 一一 回流比的選擇回流比的選擇 二二 理論板數(shù)理論板數(shù)NT的確定的確定 三三 實際板數(shù)實際板數(shù)Np的計算的計算 四四 物料衡算物料衡算 第三第三章章 塔和塔板的工藝設(shè)計塔和塔板的工藝設(shè)計 一一 塔徑計算塔徑計算 二二 塔板布置塔板布置 三三 浮閥數(shù)目及排列浮閥數(shù)目及排列 四四 溢流裝置溢流裝置 第四第四章章 流體力學(xué)驗算流體力學(xué)驗算 一一 流體各參數(shù)的驗算流體各參數(shù)的驗算 二二 負荷性能圖負荷性能圖 第五第五章章 塔的輔助設(shè)備設(shè)計塔

5、的輔助設(shè)備設(shè)計 一一 塔頂冷凝器的選型塔頂冷凝器的選型 二二 塔釜的設(shè)計塔釜的設(shè)計 三三 加熱蒸汽管的設(shè)計計算加熱蒸汽管的設(shè)計計算乙醇、水乙醇、水 （塔底再沸器的選型（塔底再沸器的選型苯、甲苯苯、甲苯(氯苯氯苯)） 四四 接管尺寸設(shè)計接管尺寸設(shè)計 第六第六章章 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一一 塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 二二 塔體設(shè)計塔體設(shè)計 三三 設(shè)備裝置圖設(shè)備裝置圖 第七第七章章 設(shè)計結(jié)果總匯及設(shè)計評述設(shè)計結(jié)果總匯及設(shè)計評述 一一 設(shè)計結(jié)果匯總表設(shè)計結(jié)果匯總表 二二 設(shè)計評述設(shè)計評述 參考文獻參考文獻 第一章第一章 設(shè)計方案的確定和說明設(shè)計方案的確定和說明 一、設(shè)計方案一、設(shè)計方案 裝置流程

6、的確定裝置流程的確定（精餾過程（精餾過程連續(xù)還是間接連續(xù)還是間接、塔、塔 的類型和塔板形式、的類型和塔板形式、供料方式供料方式泵泵?高位槽高位槽?） 操作壓力操作壓力（寫明原因?qū)懨髟颍?進料狀態(tài)進料狀態(tài)（是汽相還是液相進塔是汽相還是液相進塔寫明原因?qū)懨髟颍?塔底加熱方式及加熱介質(zhì)塔底加熱方式及加熱介質(zhì)（寫明原因?qū)懨髟颍?熱能的綜合利用：熱能的綜合利用：如何充分利用塔頂和塔底的如何充分利用塔頂和塔底的 熱量（熱量（說明說明） 設(shè)計要有獨到之處設(shè)計要有獨到之處 二、設(shè)計參數(shù)二、設(shè)計參數(shù) 進料量、進料組成、產(chǎn)品組成、殘液組成、進料量、進料組成、產(chǎn)品組成、殘液組成、 冷卻劑溫度（進口冷卻劑溫度（

7、進口15，出口出口40）、）、加熱加熱 熱源熱源 三三 、工藝流程圖、工藝流程圖 （示意圖）（示意圖） 在設(shè)計說明書中畫示意圖在設(shè)計說明書中畫示意圖 （畫出設(shè)備、閥門、物料流向）（畫出設(shè)備、閥門、物料流向） 第二部分第二部分 工藝計算工藝計算 一、回流比的選擇一、回流比的選擇 1、組成的換算：、組成的換算： 所給組成均是質(zhì)量分率，需換算成摩爾分率所給組成均是質(zhì)量分率，需換算成摩爾分率 （寫出計算過程）（寫出計算過程） 2、最小回流比、最小回流比Rmin （乙醇乙醇-水）水）在已給在已給xy平衡曲線上作切線平衡曲線上作切線 截距截距 1 min R x D 3、操作時的適宜回流比、操作時的適宜回

8、流比R R=（1.22.1)Rmin 經(jīng)驗值經(jīng)驗值 R=（35） （苯（苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) ） 找到找到q線與平衡線的交點坐標（線與平衡線的交點坐標（ xe , ye ） eD eD xx yx R R 1 min min 二、理論板數(shù)二、理論板數(shù)NT的確定的確定 作圖法：作圖法： （乙醇）乙醇）提餾段操作線方程：提餾段操作線方程： 由于直接蒸汽加熱，由于直接蒸汽加熱， 不同于以前間接加熱不同于以前間接加熱 0, )( 1 1 nwn wnn yxx xx V L y 時時當(dāng)當(dāng) NT=階梯數(shù)階梯數(shù)-1 1R xD W x D x （苯（苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) ） 三、實際板數(shù)三、實際板

9、數(shù)Np的計算的計算 1、全塔效率、全塔效率E0 E0=5055% 2、實際塔板數(shù)、實際塔板數(shù)NP： 要分別算出精餾段、提餾段的實際板數(shù)，要分別算出精餾段、提餾段的實際板數(shù)， 以及加料位置以及加料位置 0 E N N T P 四、物料衡算四、物料衡算（乙醇乙醇-水）水） DWF DxxWSyFx DWSF * 0 * 直接蒸汽加熱時直接蒸汽加熱時： VS qFRDLW * 對于泡點進料：對于泡點進料： VVDRV FLLRDL )1( F Rxx xx D WD WF （以摩爾為單位）（以摩爾為單位） 先將先將F換成摩爾流量換成摩爾流量 F Rxx xqx D WD WF 以上的單位是摩爾（以上

10、的單位是摩爾（mol/s），要換成質(zhì)量（），要換成質(zhì)量（kg/s） 和體積（和體積（m3/s）的單位）的單位。 分子量：分子量： 精餾段氣、液均按塔頂混合物分子量計：精餾段氣、液均按塔頂混合物分子量計： M=MAxD+MB(1-xD) 提餾段氣、液均按塔底（近似為提餾段氣、液均按塔底（近似為純水純水）分子量計。）分子量計。 密度：密度： 、 RT MP V m RT M m nRTPV 汽相密度汽相密度：可按理想氣體計算：可按理想氣體計算： 精餾段精餾段按按 塔頂常壓塔頂常壓 提餾段按提餾段按加熱熱源即加熱熱源即 飽和水蒸汽的壓強飽和水蒸汽的壓強 （） 液相密度液相密度： B即水的密度由溫度查

11、表（可近似取即水的密度由溫度查表（可近似取1000） 精餾段精餾段L密度密度：取進料密度和塔頂密度平均值：取進料密度和塔頂密度平均值 提餾段提餾段L密度密度：取進料密度和塔釜密度平均值：取進料密度和塔釜密度平均值 （1）純酒精：）純酒精： （2）混合液：）混合液： B B A A A aa t 1 847. 0806 確定塔頂和塔底的溫度確定塔頂和塔底的溫度 進料、塔頂進料、塔頂：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表 附錄一：附錄一： 塔底塔底：105107 四、物料衡算四、物料衡算（苯（苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯)） 總物料衡算：總物料衡算：D+W=F 易揮發(fā)組分物

12、料衡算：易揮發(fā)組分物料衡算：DxD+WxW=FxF 聯(lián)立可解得聯(lián)立可解得D、W 以上的單位是摩爾（以上的單位是摩爾（mol/s），要換成質(zhì)量），要換成質(zhì)量 （kg/s）和體積（）和體積（m3/s）的單位）的單位。 對于泡點進料：對于泡點進料： VVFLL DRVRDL ) 1( （以摩爾為單位）（以摩爾為單位） 先將先將F換成摩爾流量換成摩爾流量 分子量：分子量： 精餾段氣、液均按塔頂混合物分子量計：精餾段氣、液均按塔頂混合物分子量計： M=MAxD+MB(1-xD) 提餾段氣、液均按塔底混合物分子量計。提餾段氣、液均按塔底混合物分子量計。 M=MAxW+MB(1-xW) 密度：密度： （苯（

13、苯-甲苯）甲苯） 進料：進料：F=790kg/m3 塔頂：塔頂：D=813kg/m3 塔釜：塔釜：W=780kg/m3 精餾段上升氣體：精餾段上升氣體： V=2.7kg/m3 提餾段上升氣體：提餾段上升氣體： V=3.4kg/m3 精餾段下降液體：精餾段下降液體：(F+D)/2 提餾段下降液體：提餾段下降液體：(F+W)/2 、 密度：密度： （苯（苯-氯苯）氯苯） 進料、塔頂、塔釜：進料、塔頂、塔釜： t的確定：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表的確定：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表 精餾段上升氣體：精餾段上升氣體： V=2.58kg/m3 提餾段上升氣體：提餾段上升氣體： V=4.08kg

14、/m3 精餾段下降液體：精餾段下降液體：(F+D)/2 提餾段下降液體：提餾段下降液體：(F+W)/2 (1)xx 苯苯苯苯氯氯苯苯苯苯 9121.187 11271.111 t t 苯苯 氯氯苯苯 LV （列出物料衡算結(jié)果總匯表）（列出物料衡算結(jié)果總匯表） 項目 mol/sM(kg/kmol)kg/s (kg/m3) m3/s F D W*(W) V L V 由以上計算出的混合物分子量和密度，可將由以上計算出的混合物分子量和密度，可將F、D、 W*(W)、V、L、 、 分別化成分別化成kg/s和和m3/s的單位，的單位， 為下一步計算塔徑、管徑作好準備。為下一步計算塔徑、管徑作好準備。 L

15、第三部分第三部分塔和塔板塔和塔板的工藝尺寸設(shè)計的工藝尺寸設(shè)計 一、塔徑的計算一、塔徑的計算 1、板間距、板間距：HT=300600mm 板上清液層高度板上清液層高度： hL可取可取50100mm 2、塔徑、塔徑：分別分別計算精餾段和提餾段的塔徑。計算精餾段和提餾段的塔徑。 方法如下：方法如下： （精餾段、提餾段分開算）（精餾段、提餾段分開算） （1）液泛速度：）液泛速度： LV V uC 允允 2 . 0 20 20 CC 20 (5-3) (5-4) 精餾段精餾段提餾段提餾段 乙醇乙醇-水水 =17.3 45.1 dyn/cm 苯苯-甲苯甲苯= 20.4 19.0 dyn/cm 苯苯-氯苯氯

16、苯= 21.3 20.5 dyn/cm C氣體負荷參數(shù)氣體負荷參數(shù) 操作溫度下的表面張力操作溫度下的表面張力 =20dyn/cm C20可查書上可查書上P20（51）圖）圖 2/1 V L V L 20 C LT hH 圖圖51 史密斯關(guān)聯(lián)圖史密斯關(guān)聯(lián)圖 體積流量體積流量 （2）空塔氣速）空塔氣速 u=（0.60.8）u允許 允許 （3）塔徑）塔徑 計算出的塔徑計算出的塔徑D需要圓整，參照需要圓整，參照P56附錄四附錄四。同。同 時需要重新核算空塔氣速，看其是否在允許范圍內(nèi)。時需要重新核算空塔氣速，看其是否在允許范圍內(nèi)。 u V D 785.0 (5-2) (5-1) 二、二、塔板塔板布置布置

17、 塔板面積分為四個區(qū)域：塔板面積分為四個區(qū)域： （1）鼓泡區(qū)）鼓泡區(qū) （2）溢流區(qū)）溢流區(qū) （3）安定區(qū)：）安定區(qū)： Ws=60110mm （4）邊緣區(qū)：）邊緣區(qū)： Wc=3075mm 三三 浮閥數(shù)目及排列浮閥數(shù)目及排列 1、閥孔氣速、閥孔氣速 浮閥按（浮閥按（JB111868）標準化選型）標準化選型 選選F1（V1）型重閥，）型重閥，39 閥孔氣速閥孔氣速 F0氣體動能因數(shù)，取氣體動能因數(shù)，取F0=912合適合適 V F u 0 0 注：注：V為氣相的密度，不是為氣相的密度，不是V (5-5) 2、閥孔數(shù)、閥孔數(shù) 0 2 0 0 785. 0ud V N 由由D、N0查書查書P56附錄四附錄

18、四 可知：可知： AT、 AD、 L、H、孔、孔 數(shù)數(shù)N0、孔間距、孔間距t、開孔率、開孔率 重新核對重新核對F0是否在（是否在（912）之間，如果不符合，）之間，如果不符合， 需要重新計算需要重新計算。 FuN 00 (5-6) 3、浮閥排列、浮閥排列 在塔板有效區(qū)域內(nèi)，排列浮閥，以得到準確在塔板有效區(qū)域內(nèi)，排列浮閥，以得到準確 的閥孔數(shù)。的閥孔數(shù)。 75 t 四、溢流裝置四、溢流裝置 包括包括溢流堰、降液管溢流堰、降液管和和受液盤受液盤等部件。等部件。 D2000時，采用雙溢流時，采用雙溢流 （1）堰形式）堰形式：hOW6mm時，采用平直堰，不必采用時，采用平直堰，不必采用 齒形堰齒形堰

19、hOW =2.8410-3E(LS/LW)2/3 hOW 堰上液層高度堰上液層高度 E液流收縮系數(shù)，一般取液流收縮系數(shù)，一般取E=1 LS液流量（液流量（m3/h） LW堰長堰長 堰高堰高：hW=hL- hOW （5-10） （5-9） （2）降液管降液管： 管內(nèi)停留時間：管內(nèi)停留時間： （3）受液盤：）受液盤： 采用凹形受液盤，盤深采用凹形受液盤，盤深50mm， 降液管底部與塔盤平齊，盤上開淚降液管底部與塔盤平齊，盤上開淚 孔，當(dāng)孔，當(dāng)D1400mm時開兩個，否則時開兩個，否則 開一個開一個。 DT S AH L （35）秒）秒 有弓形和圓形兩類。有弓形和圓形兩類。 塔底最后一塊板的受液盤，

20、稱液封受液盤塔底最后一塊板的受液盤，稱液封受液盤，其深，其深 度及面積都應(yīng)大一些，以保證液封，要指明所取的度及面積都應(yīng)大一些，以保證液封，要指明所取的 數(shù)據(jù)（盤深）。數(shù)據(jù)（盤深）。 （5-14） 第四部分第四部分 流體力學(xué)驗算流體力學(xué)驗算(只算精餾段只算精餾段) 目的：目的： 驗算在上述各項工藝參數(shù)已確定的塔內(nèi)，要完成驗算在上述各項工藝參數(shù)已確定的塔內(nèi)，要完成 規(guī)定的氣、液負荷，塔能否正常工作。規(guī)定的氣、液負荷，塔能否正常工作。 內(nèi)容：內(nèi)容： （1）各種參數(shù)的驗算：）各種參數(shù)的驗算： 塔板壓強降、液泛、霧沫夾帶、泄漏和液面落差塔板壓強降、液泛、霧沫夾帶、泄漏和液面落差 （2）繪制負荷性能圖）繪

21、制負荷性能圖 一、各種參數(shù)的驗算一、各種參數(shù)的驗算 1、壓降、壓降 單板單板 Pf=PC+PL+ P （ P可略）可略） 或或 hf=hc+hl l （1）干板壓降：）干板壓降： 計算閥孔臨界氣速計算閥孔臨界氣速u0C： V C u 1.73 0 1.825 若若u0 u0C，則用閥全開前公式計算壓降，即，則用閥全開前公式計算壓降，即 L c u h 175. 0 0 9 .19 （6-1） （6-4） （6-2） 若若u0 u0C，則用閥全開后公式計算壓降，即，則用閥全開后公式計算壓降，即 L V c g u h 2 34. 5 2 0 （2）汽體通過清液層壓降：）汽體通過清液層壓降： hl

22、 l =（0.40.5）hL 每塊板的壓降約在每塊板的壓降約在3070mm水柱范圍內(nèi)水柱范圍內(nèi) hc的單位為的單位為 mH2O （6-3） 2、液泛驗算、液泛驗算 降液管內(nèi)液層高度降液管內(nèi)液層高度Hd應(yīng)為：應(yīng)為： Hd=hf+hL+hd 流動阻力損失流動阻力損失 液層厚度產(chǎn)生的壓差液層厚度產(chǎn)生的壓差 單板總壓降單板總壓降 hL=50100mm之間，依已定的數(shù)據(jù)計算之間，依已定的數(shù)據(jù)計算 2 0 153. 0 hL L h W s d 其中：其中： 液流量液流量 堰長堰長降液管底隙高度，降液管底隙高度， 取取50mm （6-7） （6-8） 若若Hd （HT+hW），則不能發(fā)生液泛，否則須），則

23、不能發(fā)生液泛，否則須 修改原來計算或設(shè)定的數(shù)據(jù)。修改原來計算或設(shè)定的數(shù)據(jù)。 一般取一般取=0.5 3、霧沫夾帶驗算、霧沫夾帶驗算 霧沫夾帶量霧沫夾帶量eV0.1kgL/kgV時才符合要求時才符合要求 當(dāng)大塔泛點率當(dāng)大塔泛點率80%時，時， 小塔泛點率小塔泛點率70%時，可確保時，可確保eV80%時，將出現(xiàn)霧沫夾帶，取上面計算時，將出現(xiàn)霧沫夾帶，取上面計算 的的F值較大的公式，將值較大的公式，將F=80%代入，可得到關(guān)于代入，可得到關(guān)于Vs Ls間的表達式，利用該式畫線。間的表達式，利用該式畫線。 min00 2 min min0 785. 0 5 uNdV u V 此時孔速此時孔速(6-13)

24、 (6-14) 3、液相負荷下限線、液相負荷下限線 可畫出一條垂直線?？僧嫵鲆粭l垂直線。 4、液相負荷上限線、液相負荷上限線 計算出的液相量是常數(shù)，即是一條垂直線。計算出的液相量是常數(shù)，即是一條垂直線。 L HA TD =5秒秒 3/2 3600 1000 84. 2 006. 0 W s OW l L Eh(6-15) (6-16) 5、液泛線、液泛線 Hd=0.5(HT+hw) (a) Hd=hf+hL+hd (b) (a)、(b)兩式聯(lián)立并整理可得：兩式聯(lián)立并整理可得： 3/222 sss dLcLbaV WT L V hHb N a )1( 1091. 1 0 2 5 其中：其中： N

25、：孔數(shù)：孔數(shù) ：取取0.5 0：取取0.5 )/(153. 0 2 0 2 hLc W h0=0.05m 667. 0 0 1 667. 0)1( W L Ed (6-17) 以上計算的各值代回總式中，可得以上計算的各值代回總式中，可得Vs=(Ls)間的間的 關(guān)系式，在圖上可做出一條曲線，即為液泛線。關(guān)系式，在圖上可做出一條曲線，即為液泛線。 6、操作線、操作線 依塔物料衡算，計算出的依塔物料衡算，計算出的Vs、 、Ls得一操作點 得一操作點P， 聯(lián)結(jié)原點、操作點的直線即為操作線。操作線與五聯(lián)結(jié)原點、操作點的直線即為操作線。操作線與五 種線的兩個交點種線的兩個交點Vmax和和Vmin，得操作彈

26、性，得操作彈性K min max V V K 將以上五種線作圖將以上五種線作圖 1、汽相下限線、汽相下限線 2、汽相上限線、汽相上限線 3、液相下限線、液相下限線 4、液相上限線、液相上限線 5、液泛線、液泛線 汽體負荷性能圖：汽體負荷性能圖： Vmax Vmin V L m3/s m3/s P 第五部分第五部分 塔的附屬設(shè)備設(shè)計塔的附屬設(shè)備設(shè)計 一、塔頂冷凝器的選型一、塔頂冷凝器的選型 1、冷凝器放置方式：、冷凝器放置方式：立式或臥式立式或臥式 指明原因、所用冷凝器的個數(shù)指明原因、所用冷凝器的個數(shù) 2、冷凝器的選型、冷凝器的選型 水平放置時，取水平放置時，取K=600W/m2 垂直放置時，取

27、垂直放置時，取K=500W/m2 計算傳熱量計算傳熱量Q=Vr、傳熱溫差、傳熱溫差tm、計算傳熱面積、計算傳熱面積 A、實際傳熱面積（應(yīng)是計算面積的、實際傳熱面積（應(yīng)是計算面積的1.2倍）、選型倍）、選型 （寫出相應(yīng)的參數(shù)，如公稱直徑、管程數(shù)、管子數(shù)（寫出相應(yīng)的參數(shù)，如公稱直徑、管程數(shù)、管子數(shù) 量、管長、換熱面積、公稱壓力等）量、管長、換熱面積、公稱壓力等） 塔頂溫度塔頂溫度：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表：由給定的質(zhì)量分數(shù)查汽液平衡數(shù)據(jù)表 二、加熱蒸汽鼓泡管的設(shè)計計算二、加熱蒸汽鼓泡管的設(shè)計計算（乙醇乙醇-水）水） 1、加熱蒸汽用量、加熱蒸汽用量 近似取提餾段上升蒸汽量近似取提餾段上升蒸汽

28、量 2、計算加熱管直徑及孔數(shù)、計算加熱管直徑及孔數(shù) 蒸汽氣速：蒸汽氣速：u=2040m/s 加熱管直徑：加熱管直徑： 計算出管徑后要進行圓整，然后再校核管中氣速計算出管徑后要進行圓整，然后再校核管中氣速 u V d s 785.0 塔釜采用直接蒸汽加熱，直管開孔通入蒸汽塔釜采用直接蒸汽加熱，直管開孔通入蒸汽 公稱直徑公稱直徑DN ，規(guī)格，規(guī)格 。 3、蒸汽管上的孔數(shù)、蒸汽管上的孔數(shù) 孔徑取孔徑取d0=10mm，孔距，孔距t=2d0=20mm，小孔總面積，小孔總面積 一般是加熱管橫截面積的（一般是加熱管橫截面積的（1.21.5）倍?？讛?shù)：）倍?？讛?shù)： 管在塔內(nèi)有效長度：塔徑管在塔內(nèi)有效長度：塔徑

29、（0.150.3）m 2 02 0 (1.21.5) 0.785d N 0.785d 列數(shù)n 行數(shù)n 02. 0 )3 . 015. 0( D n n N n 0 孔列數(shù)：孔列數(shù)： 孔行數(shù)：孔行數(shù)： 管實際能排列的行數(shù)：管實際能排列的行數(shù)： （1）比較實際行數(shù)與計算所需行數(shù)，看是否夠用）比較實際行數(shù)與計算所需行數(shù)，看是否夠用 （2）蒸汽加熱管只在下半圓上開孔，以減少液）蒸汽加熱管只在下半圓上開孔，以減少液 滴飛濺到上一塔板，降低分離效率滴飛濺到上一塔板，降低分離效率。 )02. 0(孔距孔距 圓周長的一半圓周長的一半 n 二、再沸器的選型二、再沸器的選型（苯（苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) ） m

30、tAKrV （塔底釜液或查塔底釜液或查r的溫度的溫度：由：由xw查汽液平衡數(shù)據(jù)表）查汽液平衡數(shù)據(jù)表） 三、接管尺寸三、接管尺寸 1、進料管：、進料管：液速?。海ㄒ核偃。海?.40.8）或）或 （1.52） m/s 2、塔頂蒸汽管：、塔頂蒸汽管：氣氣速取；速??；u=（1220）m/s 3、回流管：、回流管：液速?。阂核偃。?（0.20.5）或）或 （1.52） m/s 4、塔頂出料管：、塔頂出料管：液速?。阂核偃。?（0.20.5） 5、塔釜出料管：、塔釜出料管：液速?。阂核偃。簎=（0.51.0）m/s 6、(苯苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) )塔釜排液管：塔釜排液管： 液速取：液速?。?u=（ 0

31、.51.0m/s） 7、 (苯苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) )再沸器進口管：再沸器進口管： 液速取；液速取；u=（0.51.0）m/s 8、 (苯苯-甲苯甲苯(氯苯氯苯) )再沸器出口管：再沸器出口管： 氣速?。粴馑偃?；u=（1525）m/s 接管在塔外部長度可依是否有保溫層及方便接管在塔外部長度可依是否有保溫層及方便 作業(yè)為準則，一般可取作業(yè)為準則，一般可取200mm d需按無縫鋼管圓整為標準值，再校正流速需按無縫鋼管圓整為標準值，再校正流速u 各種液、氣流量均需用體積數(shù)據(jù)（各種液、氣流量均需用體積數(shù)據(jù)（m3/s）代）代 入計算管徑。入計算管徑。 公稱直徑公稱直徑DN ，規(guī)格，規(guī)格 。 第六部分

32、第六部分 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、塔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、塔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、塔板（、塔板（精餾段與提餾段可不相同，要分別說明）精餾段與提餾段可不相同，要分別說明）： D800mm時采用單溢流、分塊式塔板，自身梁式時采用單溢流、分塊式塔板，自身梁式 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 （弓形板（弓形板2塊、通道板塊、通道板1塊、矩形板塊、矩形板12塊）塊） （1）通道板）通道板 （2）矩形板）矩形板 L=D-2H-56 400 420 43 分塊塔板的寬度定為分塊塔板的寬度定為400mm和和420mm的原因，的原因， 是能使其通過是能使其通過450或或500的人孔的人孔 （3）弓形板：）弓形板：帶自身梁帶自身梁 D

33、g2000時，時，f=30mm n分塊數(shù)；分塊數(shù)；18塔板各分塊間的間隙，塔板各分塊間的間隙，mm e Dg 2400)1(18)3(377 5 . 0fnnDe g f塔板與壁面間距塔板與壁面間距 弓形板的弧邊直徑弓形板的弧邊直徑D=Dg-2f 弓高弓高 (8-1) 2、塔板厚度、塔板厚度 板厚：板厚：Dg=8001400mm， =4mm Dg=16002000mm，=6mm 3、淚孔淚孔（凹形受液盤上）（凹形受液盤上） Dg1400時，開一個淚孔時，開一個淚孔10 Dg1400時，開兩個淚孔時，開兩個淚孔10，這時支撐板在中央，兩這時支撐板在中央，兩 孔間距孔間距600mm，距離堰邊，距離

34、堰邊50mm。 二、塔體設(shè)計二、塔體設(shè)計 （一）塔頂空間：（一）塔頂空間：高度高度HD=1.01.5m （二）（二）塔釜的設(shè)計塔釜的設(shè)計 2、釜內(nèi)液層高度、釜內(nèi)液層高度h2 釜內(nèi)裝填系數(shù)一般在釜內(nèi)裝填系數(shù)一般在0.60.7 之間，如取之間，如取0.65， 65. 0 21 2 hh h 塔釜高度塔釜高度HB=h1+h2 （一般（一般1.52m） 1、釜中液面距最底層塔板距離、釜中液面距最底層塔板距離h1： 為了避免帶液過多，釜中液面至最底層塔板距為了避免帶液過多，釜中液面至最底層塔板距 離離h1至少在至少在0.50.7m以上以上 W* h1 h2 （三）人孔（三）人孔 為便于安裝、檢修，一般每

35、隔為便于安裝、檢修，一般每隔 810層塔板設(shè)一人孔。層塔板設(shè)一人孔。 人孔直徑：人孔直徑： 450或或500 人孔處板間距：人孔處板間距：HT =600700mm （四）進料板處空間高度（四）進料板處空間高度 要比正常板間距大一些要比正常板間距大一些 （五）塔體總有效高度：（五）塔體總有效高度： H=HD+HB+S HT +(N-2-S)HT+HF S人孔數(shù)，一般每人孔數(shù)，一般每810塊塊 板開一個人孔（板開一個人孔（注：注：S是指是指H范圍范圍 內(nèi)的人孔，不是總?cè)丝變?nèi)的人孔，不是總?cè)丝祝?(8-2) 第七章第七章 設(shè)計結(jié)果總匯及設(shè)計評述設(shè)計結(jié)果總匯及設(shè)計評述 一、設(shè)計結(jié)果匯總表一、設(shè)計結(jié)果匯總表 1、工藝計算參數(shù)、工藝計算參數(shù) 2、塔、塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)、塔、塔板結(jié)構(gòu)參數(shù) 3、流體力學(xué)參數(shù)、流體力學(xué)參數(shù) 項目符號單位數(shù)值 二、設(shè)計評述二、設(shè)計評述 3. 設(shè)計體會、意見或建議設(shè)計體會、意見或建議 1. 設(shè)計的創(chuàng)新與特色設(shè)計的創(chuàng)新與特色 2. 問題的探討問題的探討 節(jié)能措施與效果 設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進 精餾操作自動控制的改進 全塔壓降的影響 設(shè)計存在的問題（例近似計算的誤差等） 如何調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)或工藝參數(shù)使得操作點更合理 文后參考文獻表編排格式 1. 參照標準：參照標準： 2. 編排格式：編排格式： 專著、論文集、學(xué)位論文、報告 序號 主要責(zé)任者. 文獻題名. 出版地