甲醇及水浮閥精餾塔設(shè)計(jì)

1、吉林化工學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：甲醇水浮閥精餾塔設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者姓名： 慶玉指導(dǎo)教師： 劉保雷生物制藥系 生物制藥專業(yè)生藥1201班 27 號(hào)說明書 39 頁 圖紙 2張?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)間：2014年11月24日至2014年12月14日完成時(shí)間：2014年12月12日于吉林目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1緒論2摘要4第一章 總體操作方案的確定51.1操作壓強(qiáng)51.2 物料的進(jìn)料熱狀態(tài)：51.3 塔釜加熱方式：61.4 回流的方式方法:6第二章 精餾的工藝流程圖的確定7第三章 全塔物料衡算831 物料衡算：8第四章 物性參數(shù)的計(jì)算84.1 溫度的確定84.2 密度的計(jì)算94.3混合液體表面張力的計(jì)算：124.4混合物的

2、粘度154.5相對(duì)揮發(fā)度16第五章 塔板數(shù)的確定175.1理論塔板數(shù)的求175.2 精餾段理論板數(shù)：175.3提餾段理論板數(shù)：175.4 實(shí)際塔板數(shù)確定：18第六章 塔徑的初步設(shè)計(jì)196.1 汽液相體積流量的計(jì)算：196.2 塔徑的計(jì)算206.3 溢流裝置計(jì)算216.4弓形降液管寬度和截面積Af216.5 降液管底隙高度226.6 塔板布置226.7 開孔區(qū)面積計(jì)算226.8 篩孔計(jì)算及其排列23第七章 精餾塔的流體力學(xué)驗(yàn)算247.1 塔板壓降247.2淹塔247.3 霧沫夾帶257.4 塔頂負(fù)荷性能圖267.4.1霧沫夾帶線267.4.2液泛線267.4.3液相負(fù)荷上限線267.4.5液相負(fù)

3、荷下線27第八章 塔總高度計(jì)算298.1 塔頂封頭298.2 塔頂空間298.3 塔底空間298.4 人孔298.5 進(jìn)料板間距298.6裙座29第九章 塔的接管309.1 進(jìn)料管309.2 回流管309.3 塔頂蒸汽出料管309.4塔底蒸汽出料管30第十章 熱量衡算3110.1 比熱容及汽化熱的計(jì)算3110.2 熱量衡算32第十一章 塔的附屬設(shè)備計(jì)算3311.1 冷凝器3311.2 再沸器33第十二章 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果34第十二章 設(shè)計(jì)感想36主要符號(hào)說明36參考文獻(xiàn)39課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱： 化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 甲醇-水浮法精餾塔的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 郭慶 專 業(yè)： 生物制藥

4、班 級(jí)： 生藥1201設(shè)計(jì)日期： 2014-11-14至2014-12-12設(shè)計(jì)任務(wù)： 甲醇-水體系設(shè)計(jì)條件及任務(wù)：進(jìn)料流量：F100kmol/h進(jìn)料組成：Xf=0.45（摩爾分率）進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料要求塔頂產(chǎn)品濃度XD=0.9807要求塔底釜液濃度 XW=0.0207塔頂壓力：P=100kp a單板壓降：不大于 0.7kp a緒論化學(xué)工業(yè)中塔設(shè)備是化工單元操作中重要的設(shè)備之一，化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應(yīng)用的諸如吸收、解吸、精餾、萃取、增濕、減濕等單元操作中，精餾操作是最基本的單元操作之一，它是根據(jù)混合液中各組分的揮發(fā)能力的差異進(jìn)行分離的。 塔設(shè)備一般分為級(jí)間接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。前者的

5、代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。一般，與填料塔相比，板式塔具有效率高、處理量大、重量輕及便于檢修等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，阻力降較大。在各種塔型中，當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。浮閥塔的特點(diǎn)：1生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板，生產(chǎn)能力比泡罩塔板大 20%40%，與篩板塔接近。 2操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操作而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔都大。 3塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。 4氣體壓降及液面落差小，因氣液流過浮閥塔板時(shí)阻力較小，使氣體壓降及液面落差比

6、泡罩塔小。 5塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%80%，但是比篩板塔高 20%30。 但是，浮閥塔的抗腐蝕性較高（防止浮閥銹死在塔板上），所以一般采用不銹鋼作成，致使浮閥造價(jià)昂貴，推廣受到一定限制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來，浮閥塔的推廣并不是越來越廣。 近幾十年來，人們對(duì)浮閥塔的研究越來越深入，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，積累的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)比較完整，因此設(shè)計(jì)浮閥塔比較合適。本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)甲醇水體系，而進(jìn)行的常壓浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)及其輔助設(shè)備的選型。由于此次設(shè)計(jì)時(shí)間緊張，本人水平有限，難免有遺漏謬誤之處，懇切希望各位老師指出，以便訂正。塔設(shè)備一

7、般分為級(jí)間接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。一般，與填料塔相比，板式塔具有效率高、處理量大、重量輕及便于檢修等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，阻力降較大。在各種塔型中，當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。但是，浮閥塔的抗腐蝕性較高（防止浮閥銹死在塔板上），所以一般采用不銹鋼作成，致使浮閥造價(jià)昂貴，推廣受到一定限制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來，浮閥塔的推廣并不是越來越廣。 本次的課程設(shè)計(jì)任務(wù)是甲醇和水的體系，要想把低純度的甲醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因?yàn)榧状己退膿]發(fā)度相差不大。精餾是多數(shù)分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化

8、和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。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)現(xiàn)整個(gè)操作。國(guó)內(nèi)常用的浮閥有三種，即圖1所示的F1型及圖2所示的V-4型與T型。V-4型的特點(diǎn)是閥孔被沖壓成向下彎的噴咀形，氣體通過閥孔時(shí)因流道形狀漸變可減小阻力。T型閥則借助固定于塔板的支架限制閥片移動(dòng)范圍。三類浮閥中，F(xiàn)1型浮閥最簡(jiǎn)單，該類型浮閥已被廣泛使用。我

9、國(guó)已有部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB111868）。F1型閥又分重閥與輕閥兩種，重閥用厚度2mm的鋼板沖成，閥質(zhì)量約33g，輕閥用厚度1.5mm的鋼板沖成，質(zhì)量約25g。閥重則閥的慣性大，操作穩(wěn)定性好，但氣體阻力大。一般采用重罰。只有要求壓降很小的場(chǎng)合，如真空精餾時(shí)才使用輕閥。 圖1 浮閥（F1型） 圖2 浮閥（a）V-4型，（b）T型摘要在這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)中。主要是將所學(xué)的精餾部分知識(shí)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)實(shí)際中去。本設(shè)計(jì)采用了篩板塔對(duì)甲醇-水進(jìn)行分離提純，塔板為不銹鋼材料。通過對(duì)精餾塔的物料衡算可知：實(shí)際塔板數(shù)為25塊，其中精餾段有18塊，提餾段7塊，塔徑為1.0m，塔板間距0.40m，塔的實(shí)際高度為16.59m

10、。最小回流比0.6699.，實(shí)際回流比選1.34。經(jīng)過力學(xué)核算得：精餾段操作彈性為，精餾段操作彈性為。經(jīng)計(jì)算條件符合，精餾塔設(shè)計(jì)成功。關(guān)鍵詞：實(shí)際塔板數(shù)、塔徑、塔板間距、最小回流比、操作彈性。第一章 總體操作方案的確定1.1操作壓強(qiáng)精餾可以常壓，加壓或減壓條件下進(jìn)行。確定操作壓力時(shí)主要是根據(jù)處理物料的性質(zhì)，技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性來考慮的。對(duì)于沸點(diǎn)低，常壓下為氣態(tài)的物料必須在加壓條件下進(jìn)行操作。在相同條件下適當(dāng)提高操作壓力可以提高塔的處理能力，但是增加了塔壓，也提高了再沸器的溫度，并且相對(duì)揮發(fā)度液會(huì)下降。對(duì)于熱敏性和高沸點(diǎn)的物料常用減壓蒸餾。降低操作壓力，組分的相對(duì)揮發(fā)度增加，有利于分離

11、。減壓操作降低了平衡溫度，這樣可以使用較低位的加熱劑。但是降低壓力也導(dǎo)致了塔直徑的增加和塔頂冷凝溫度的降低，而且必須使用抽真空設(shè)備，增加了相應(yīng)的設(shè)備和操作費(fèi)用。本次任務(wù)是甲醇和水體系，甲醇-水這一類的溶液不是熱敏性物料，且沸點(diǎn)又不高，所以不需采用減壓蒸餾。這類溶液在常壓下又是液態(tài)，塔頂蒸氣又可以用普通冷卻水冷凝，因而也不需采用加壓蒸餾。所以為了有效降低設(shè)備造價(jià)和操作費(fèi)用對(duì)這類溶液可采用常壓蒸餾。 操作壓強(qiáng):P=1atm=0.1MPa=1.013103KPa1.2 物料的進(jìn)料熱狀態(tài)：進(jìn)料熱狀態(tài)有五種。原則上，在供熱一定的情況下，熱量應(yīng)盡可能由塔底輸入，使產(chǎn)生的氣相回流在全塔發(fā)揮作用，即宜冷也進(jìn)料

12、。但為使塔的操作穩(wěn)定，免受季節(jié)氣溫的影響，常采用泡點(diǎn)進(jìn)料。這樣，塔內(nèi)精餾段和提留段上升的氣體量變化較小，可采用相同的塔徑，便于設(shè)計(jì)和制造。但將原料預(yù)熱到泡點(diǎn)，就需要增設(shè)一個(gè)預(yù)熱器，使設(shè)備費(fèi)用增加。綜合考慮各方面因素，決定采用泡點(diǎn)進(jìn)料，即q=1 。1.3 回流比的確定： 對(duì)于一定的分離任務(wù)，采用較大的回流比時(shí)，操作線的位置遠(yuǎn)離平衡線向下向?qū)蔷€靠攏，在平衡線和操作線之間的直角階梯的跨度增大,每層塔板的分離效率提高了，所以增大回流比所需的理論塔板數(shù)減少，反之理論塔板數(shù)增加。但是隨著回流比的增加，塔釜加熱劑的消耗量和塔頂冷凝劑的消耗量液隨之增加，操作費(fèi)用增加，所以操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用總和最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的

13、回流比為最佳回流比。本次設(shè)計(jì)任務(wù)中，綜合考慮各個(gè)因素，采用回流比為最小回流比的2倍。即：R=2 Rmin1.3 塔釜加熱方式：塔釜可采用間接蒸汽加熱或直接蒸汽加熱。直接蒸汽加熱的優(yōu)點(diǎn)是，可利用壓強(qiáng)較低的加熱蒸汽，并省掉間接加熱設(shè)備，以節(jié)省操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用。但直接蒸汽加熱，只適用于釜中殘液是水或與水不互溶而易于分離的物料，所以通常情況下，多采用間接蒸汽加熱。1.4 回流的方式方法: 液體回流可借助位差采用重力回流或用泵強(qiáng)制回流。采用重力回流可節(jié)省一臺(tái)回流泵，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，但用泵強(qiáng)制回流，便于控制回流比?？紤]各方面綜合因素，采用重力回流。第二章 精餾的工藝流程圖的確定甲醇水溶液經(jīng)預(yù)熱至泡點(diǎn)后，用

14、泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。第三章 全塔物料衡算31 物料衡算：聯(lián)立兩式得:D = 44.72 kmol/h W = 55.28 kmol/h第四章 物性參數(shù)的計(jì)算4.1 溫度的確定常壓下甲醇和水的氣液平衡表(txy)TXYTxy1000077.829.0968.0192.95.3128.3476.733.3369.1890.37.6740.0176.235.1369.1888.99.2643.5373.846.2077.5686.612.5748.3172.752.9279.7

15、185.013.1554.5571.359.3781.8383.216.7455.8570.068.4984.9282.318.1857.7568.085.6289.6281.620.8362.7366.987.4191.9480.223.1964.8564.710010078.028.1867.75 利用表中數(shù)據(jù)利用數(shù)值插值法確定進(jìn)料溫度塔頂溫度塔底溫度 精餾段平均溫度：提餾段平均溫度：4.2 密度的計(jì)算已知： 利用上式計(jì)算混合液的密度得:塔頂溫度： 氣相組成：進(jìn)料溫度：氣相組成：塔底溫度：氣相組成：1精餾段：液相組成：氣相組成：所以：2提餾段：液相組成：氣相組成：所以：由不同溫度下甲醇和水

16、的密度：溫度/甲醇水50760988.160751983.270743977.880734971.890725965.3100716958.4利用插值法求得在、下的甲醇和水的密度（單位：kg/） 又已知：原料甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 塔頂甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：塔底殘液甲醇的質(zhì)量分：由公式： 得 kg/m3（料液密度）kg/m3（溜出液密度）kg/m3（殘液密度）所以： kg/m3 kg/m34.3 混合液體表面張力的計(jì)算：二元有機(jī)物水溶液表面張力可用下列公式計(jì)算： 注： 式中，下腳標(biāo)w、o、s分別代表水、有機(jī)物及表面部分；、指主體部分的分子數(shù)；、指主體部分的分子體積；、為純水、有機(jī)物的表面張力；對(duì)甲醇q=1

17、。 由不同溫度下甲醇和水的表面張力：溫度/甲醇表面張力/水的表面張力/6019.366.27018.264.38017.462.69016.460.710015.558.8求得在、下的甲醇和水的表面張力甲醇的表面張力： 水的表面張力： 塔頂表面張力： 聯(lián)立方程組： = 原料表面張力：聯(lián)立方程組： = 塔底表面張力：聯(lián)立方程組： = 1精餾段的平均表面張力為：2提餾段的平均表面張力為：4.4混合物的粘度不同溫度下甲醇和水粘度系數(shù)：溫度/甲醇粘度系數(shù)/水粘度系數(shù)/600.350.479700.3060.414800.2770.362900.2510.3211000.2250.288 1精餾段粘度：

18、2提餾段粘度4.5相對(duì)揮發(fā)度由、 得由、 得由、 得精餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度：提餾段的平均相對(duì)揮發(fā)度：第五章 塔板數(shù)的確定5.1 理論塔板數(shù)的求求及因泡點(diǎn)進(jìn)料，所以q=1，在對(duì)角線點(diǎn)（0.45，0.45）作垂線即為q線，該線與相平衡曲線的交點(diǎn)（0.45，0.7678）就是最小回流比時(shí)操作線與相平衡曲線的交點(diǎn)，所以最小回流比為：RmRm+1= xDA- yq xDA- xq= 0.9807-0.7678 0.9807-0.45=0.4012 =0.6699 5.2 精餾段理論板數(shù)：精餾段操作線方程： yn+1= RR+1xn+ xDR+1=0.5726xn+0.4191精餾段平衡線方程：x = 由

19、上而下逐板計(jì)算，自X0=0.9807開始到Xi首次超過Xq =0.45時(shí)止 y1 = xD = 0.9807 x1 = 0.9478 y2 = 0.9618 x2 = 0.9000 y3 = 0.9344 x3 = 0.8358y4 = 0.8977 x4 = 0.7582 y5 = 0.8532 x5 = 0.6750 y6 = 0.8056 x6 = 0.5969 y7 = 0.7609 x7 = 0.5321 y8 = 0.7238 x8 = 0.4836 y9 = 0.6960 x9 = 0.4500=5.3提餾段理論板數(shù)：提餾段操作線： yn+1= R+qF/DR+1-(1-q)F/

20、Dxn- FD-1R+1-1+qFDxW=1.528xn+0.0109提餾段平衡線方程：x = 已知 = 0.4500, 由上而下計(jì)算，直到Xi 首次越過Xw=0.0207時(shí)為止。 y10 = 0.6767 x10 = 0.2967y11 = 0.4425 x11 = 0.1379y12 = 0.1998 x12 = 0.0479 y13=0.0623 x13=0.01325s 故降液管尺寸可用提鎦段： 停留時(shí)間5s 故降液管尺寸可用。6.5 降液管底隙高度則精餾段：提鎦段：6.6 塔板布置D100mm故塔板采用分層，查表塔板分為3塊。邊緣區(qū)寬度確定取6.7 開孔區(qū)面積計(jì)算6.8 篩孔計(jì)算及其

21、排列物系無腐蝕性，選用=3mm碳鋼板，取篩孔直徑。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為開孔率為 篩孔數(shù)目n為 精餾段氣體通過閥孔的氣速:提餾段氣體通過閥孔的氣速: 第七章 精餾塔的流體力學(xué)驗(yàn)算7.1 塔板壓降精餾段：干板壓強(qiáng)降hc1 U0c1=（73.1/V,M）（1/1.825）=10.07m/s u01 U0c1 故 液層阻力 取板上液層充氣程度因數(shù)=0.5，hL=0.05 則hL1=hL= 0.50.07=0.025m液柱則 hp1=0.05+0.025=0.075m液柱氣體通過每層塔板的壓降 P= hpL1g=0.075784.569.8=576.65pa U0c2 故 液層阻力 取板上

22、液層充氣程度因數(shù)=0.5，hL=0.05 則hL1=hL= 0.50.05=0.025m液柱則 hp1=0.04+0.025=0.065m液柱氣體通過每層塔板的壓降 P= hp2L2g=0.065884.489.8=563.4pa700 pa7.2 淹塔精餾段： （1）hp1=0.075(2)(3)hL=0.05 Hd1=0.075+0.0025+0.05=0.1275m取=0.5 HT=0.4m hw=0.06325m( HT+hw)=0.5(0.06325+0.4)=0.2316m可見Hd1=0.1275( HT+hw)=0.257，符合防止淹塔的要求提餾段： （1）hp2=0.065(2

23、)(3)hL=0.05 Hd1=0.065+0.0058+0.05=0.1208m取=0.5 HT/=0.4m hw/=0.05128( HT/+hw/)=0.5(0.05128+0.4)=0.2256m可見Hd1=0.1208( HT/+hw/)=0.256，符合防止淹塔的要求7.3 霧沫夾帶泛點(diǎn)率ZL=D-2Wd=1-20.15=0.7m Ab=AT-2Af=0.785-20.102=0.581m2式中 板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度，m; 板上液流面積，m2 ；泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，由圖查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)取0.103; K特性系數(shù)，查表取1.0.由上代入數(shù)據(jù)得：精餾段泛點(diǎn)率F2=55.7% 提餾段泛點(diǎn)率F1=3

24、2.9% 對(duì)于大塔，為避免過量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過80%。計(jì)算出的泛點(diǎn)率在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足ev3此設(shè)計(jì)符合要求。操作負(fù)荷線由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負(fù)荷圖。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷，可知操作點(diǎn)P(0.001071,0.8492)在正常的操作范圍內(nèi)。過圓點(diǎn)連接OP作出操作線.由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：（1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。（2）塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。（3）操作彈性Vmax=2.73, Vmin=0.45075操作彈性=Vmax/ Vmin =2.73/0.450

25、75=6.05663此設(shè)計(jì)符合要求。第八章 塔總高度計(jì)算8.1 塔頂封頭本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，直徑DN=1000mm 曲面高度h1=250mm直邊高度h2=40mm A=1.2096 V=0.1623H1=h1+h2=290mm8.2 塔頂空間 間距Ha=HT=20.4=0.8 取塔頂空間1.1m8.3 塔底空間 8.4 人孔 D1000mm Np=25 需設(shè)置4個(gè)人孔 孔直徑450mm Hp=600mm8.5 進(jìn)料板間距 HF=700mm8.6 裙座 內(nèi)徑800mm,故裙座壁厚取16mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑 Dbi=(1000+216)-0.4103=732mm 基礎(chǔ)環(huán)外徑 Dbo=(1000+21

26、6)+0.4103=1332mm 圓整后 Dbi=800mm Dbo=1500mm 裙座高H2=3m塔高 =(25-1-3-1)0.4+10.70+40.60+1.1+1.7+0.29+3=16.59m第九章 塔的接管9.1 進(jìn)料管 采用直管進(jìn)料，管徑為 查的選取38mm3mm 規(guī)格的熱軋無縫鋼管。9.2 回流管 直管回流，取 查的選取38mm3mm規(guī)格的熱軋無縫鋼管。9.3 塔頂蒸汽出料管采用直管出料，取則 查的選取377mm12mm規(guī)格的熱軋無縫管。9.4 塔底蒸汽出料管取=10m/s 查的選取273mm10mm規(guī)格的熱軋無縫鋼管。第十章 熱量衡算10.1 比熱容及汽化熱的計(jì)算(1) 塔頂

27、溫度tD下的比熱容，對(duì)于甲醇，在tD=65.04，利用插值法：同理可分別求出：(2)進(jìn)料塔溫度tF=74.07時(shí)，比熱容(3)塔底溫度tw=97.23時(shí)，比熱容(4)塔頂溫度下的汽化潛熱根據(jù)內(nèi)插法：TD =65.04 10.2 熱量衡算（1）0時(shí)塔頂上升的熱量，塔頂0為基準(zhǔn)（2）回流液的熱量 (3)塔頂餾出液熱量 (4)進(jìn)料熱(5)塔底殘液熱(6)冷凝管消耗熱(7)再沸器提供熱：塔釜熱損失10%。即 即實(shí)際熱負(fù)荷： 計(jì)算得：第十一章 塔的附屬設(shè)備計(jì)算11.1 冷凝器 取k=2926kJ/(m3.h.）出料液溫度65.04（飽和氣）65.04（飽和液）冷卻水 2035t1=44.7 t2=29.

28、7Qc=2668125.4kJ/h 取安全系數(shù)1.04 A=24.81.04=25.8m2選擇BES500-1.6-26-3/25 4浮頭式換熱器11.2 再沸器 取k=2926kJ/(m3.h.）料液溫度 97.23（飽和氣）100（飽和液）水蒸氣溫度 120120t1=23.7 t2=20QB=32867654.9kJ/h 取安全系數(shù)1.04 A=515.31.04=535.9m2選擇BES1400-1.6-543-6/25 4浮頭式換熱器第十二章 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目精餾段提餾段塔徑D，m板間距HT，m塔板型式實(shí)際塔板數(shù)空塔氣速u，m/s堰長(zhǎng)lW，m堰高h(yuǎn)W，m板上液層高度hL，

29、m降液管底隙高度ho，m浮閥數(shù)N，個(gè)閥孔氣速uo，m/s閥孔動(dòng)能因數(shù)Fo孔心距t，m排間距t，m單板壓降pp，Pa液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間，s安定區(qū)寬度Ws,m邊緣固定區(qū)寬度Wc,m弓形降液管寬度Wd,m開孔率%泛點(diǎn)率%氣相負(fù)荷上限(Vs)max，m3/s氣相負(fù)荷下限(Vs)min，m3/s操作彈性1.00.4單溢流弓形降液管181.0400.650.063250.050.055256011.55120.10.080576.6535.90.060.050.15955.71.991070.4914.0551.00.4單溢流弓形降液管71.0820.650.051280.050.043285413.

30、19120.10.089563.419.90.060.050.158232.92.730.450756.0566 第十二章 設(shè)計(jì)感想進(jìn)行了整整兩周的化工原理課程設(shè)計(jì)終于告一段落，對(duì)我自己而言兩周的辛勤勞動(dòng)是收獲頗豐的?？偨Y(jié)于下：對(duì)化工設(shè)計(jì)有了比較深刻的認(rèn)識(shí)，在平常的化工原理課程學(xué)習(xí)中總是只針對(duì)局部進(jìn)行了計(jì)算，而對(duì)參數(shù)之間的相互關(guān)聯(lián)缺乏認(rèn)識(shí)。平常的學(xué)習(xí)總會(huì)有題設(shè)的條件，省去了我們很多勞動(dòng)，但在設(shè)計(jì)中大量用到了物性數(shù)據(jù)是我們需要自己去查取的。我學(xué)會(huì)了去互聯(lián)網(wǎng)上查取這些數(shù)據(jù)，如在中科院過程工程研究所的數(shù)據(jù)庫(kù)中就有許多我們所需要的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)了離開老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書，還查閱了一些圖

31、書館中的資料。剛開始的時(shí)候真的是完全沒有方向，直到用了兩周的時(shí)間慢慢的把這份設(shè)計(jì)做出來，這樣的設(shè)計(jì)讓我從中獲得了一些自信，覺得專業(yè)還是學(xué)了不少東西的，至少學(xué)會(huì)了一種研究的方法，將來工作中或?qū)W習(xí)遇到了什么困難或從未接觸過的領(lǐng)域，我也不再會(huì)感到畏懼。因?yàn)槲乙呀?jīng)有了一定的自主研究的能力，我能通過自學(xué)慢慢的將問題化解。設(shè)計(jì)幫助我更好的熟悉了WORD、EXCEL、CAD的操作。平常天天用電腦上網(wǎng)，進(jìn)行些娛樂活動(dòng)，真正這些實(shí)用的軟件卻觸碰的很少，雖然以前有學(xué)過但隔的時(shí)間也比較久了，大多都淡忘了。設(shè)計(jì)教會(huì)了我耐心，很多地方都是需要先假設(shè)數(shù)據(jù)，再驗(yàn)算，不符合時(shí)再調(diào)整數(shù)據(jù)重新進(jìn)行驗(yàn)算。很多地方我都不得不重復(fù)的算上好幾遍，而且大量繁瑣的計(jì)算要求我必須克服毛躁的毛病，計(jì)算必須準(zhǔn)確到位才能更快的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。主要符號(hào)說明符號(hào)意義單位安全系數(shù)-表面張力mN/mhw凹形受液盤深度mm液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間sA傳熱面積m2Aa開孔面積m2Ad降液管截面積m2Af弓形降液管截面積m