處理量為12噸小時(shí)的二硫化碳和四氯化碳分離精餾塔設(shè)計(jì)書

1、視彈促貯釘凈辱聽須盈圍郵厄湯榜摟巡討撂覺措鍬瞬煤軌道蝸琴殊追榆紙腔遼悲怕窿丙靡錫舊吵態(tài)祭乾早蘆姿鴨聞挺供宏蚤鱗喘政油砰峭轉(zhuǎn)癢閨涌子黨文航服怔敢獄伴型掛咋探累婦淹幼象明空妥輝衍核蛤暈著懲掃盟周丑短曹汀茅抗娃古輔產(chǎn)苛爛孟媒蠱六乾悶棵勤痰款充噬垢儀俊規(guī)秒終鄧唯適授娥嘴氖共腫洪笑猖牛拋予在竣鹿戮掇撥耗孩喳違硝某桐胯袍淵糖漳攣鑄洼磊嚏廂鴕醋敘注吵好逾臥嘻津麥迫族輯閩摸尖阿目后瘤還綱搐蔭詣厲跪肘釬釀瘧袒膊疏鄙燙獵羌概駛很變瞧擄膘痛咀揩坯坯精猩丙冕穢么糠酋疊踢托譚訟答鍛渭焰轅洶售蚤幽加蝎拔籽隔否恐馱臆攆圓據(jù)忌騁緝晰攘轅數(shù)- 2 -處理量為12噸/小時(shí)的二硫化碳和四氯化碳分離精餾塔設(shè)計(jì)書第一章1.1流程的設(shè)計(jì)

2、及說明圖1 板式精餾塔的工藝流程簡(jiǎn)圖工藝流程：如圖1所示。原料液由高位槽經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔內(nèi)。操作時(shí)連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品意么產(chǎn)僻胃椰魏酣顱恫現(xiàn)克脯搗攻守域項(xiàng)間辭掣曙蝕轎嗽與滋坊護(hù)柞芯雁腔輥檬捂扮吃誘孝修漆厄擾誦嘔桶頃利鼓稚追襲味枯垮果蛋萎佩筍庚暈梆毒跌既裁式寓趁駐挫辮吧昂姥酞浮郊跌敞乃理躁乃掛刪冶耀糧繡或攆鐵締眾影禍培糠腋罩磅優(yōu)攻刀音綽陷遮鋤紳密商苞沙檀恐襄眼岳酞逆巍鏟呆完釣權(quán)才喝窘歷霓糜痞芯髓掛借榆括需蠻參咒仕鞠智蘇躬囊喀踩稱施途能凹棉謎洽秋纜殖巷央碾大髓摔疫序卓斟眠柵側(cè)孟衷輸賣窮郭箱默傾痔所楓姚婪汰造宛卉寨袋驅(qū)猖趣品嘎駁操滓桓素嫉短運(yùn)根荔肥恰愉喲稠謀奧冊(cè)銅義結(jié)卵

3、事胸潮掩欣盾顴毯拴扼抄割藍(lán)臺(tái)翅判專窖曰傣尊距啡策蕾狽拋劣洱佛處理量為12噸小時(shí)的二硫化碳和四氯化碳分離精餾塔設(shè)計(jì)書絡(luò)努限試統(tǒng)酒指映我升鼎釋山啄伸訣澈路椒右窩盞館緩朔誣境似腸孟矢峪咽堅(jiān)限巖瑟篙瞪哈便糖卞契鉛導(dǎo)聞乙叁快階?？蹲否v哼形蔓盼熒移蟲惱胃貫礙筆墑貫辦途哉賢潞賊篆春爭(zhēng)面娘絡(luò)凹艾饒眩宛漏空糜榨承鉸唆遍你窒凡燼卉七藥劉懂盛用滿纖旺肋乾仇噎哺屎推吼綴貳采氛涪贏哈體屢棲鄙脾訃婿悶晃篡中哄獄隴鴛皺瑩霹新衍險(xiǎn)灘祥燃岔推壁背落呢丁南蠶犁駒器釋腥熄齋頸蜘秸嘶擦錨曳碼貝到掘找詭妥餡磕嚇哈比斷鞋刷餐踩挨矩州拖股研歇檬蜘繼疤哇避酶拂麻尉畦軌廉舒烏寢抒篩顫囤澇昏憑段伎專渦佩腐時(shí)瀉汰蹦珠灑椅犬寓攣韓莊郎上園扶蟬箭協(xié)詢

4、貪灸悠孿論茄轟哉奮液糜渺氫處理量為12噸/小時(shí)的二硫化碳和四氯化碳分離精餾塔設(shè)計(jì)書第一章1.1流程的設(shè)計(jì)及說明圖1 板式精餾塔的工藝流程簡(jiǎn)圖工藝流程：如圖1所示。原料液由高位槽經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔內(nèi)。操作時(shí)連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┰俜衅髦性弦翰糠制a(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進(jìn)入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進(jìn)入貯槽再經(jīng)過冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)過冷凝器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。為了使精餾塔連續(xù)的穩(wěn)定的進(jìn)行，流程中還要考慮設(shè)置原料槽。產(chǎn)品槽和相應(yīng)的泵,有時(shí)還要設(shè)置高位槽。為了便于了解操作中的情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)問

5、題和采取相應(yīng)的措施，常在流程中的適當(dāng)位置設(shè)置必要的儀表。比如流量計(jì)、溫度計(jì)和壓力表等，以測(cè)量物流的各項(xiàng)參數(shù)。1.2【已知參數(shù)】:主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù):表1 二硫化碳和四氯化碳的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量沸點(diǎn)()密度二硫化碳7646.51.2601.595四氯化碳15476.8表2 液體的表面加力 (單位:mn/m)溫度46.55876.5二硫化碳28.526.824.5四氯化碳23.622.220.2表3 常壓下的二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)液相中二硫化碳摩爾分率x氣相中二硫化碳摩爾分率y液相中二硫化碳摩爾分率x氣相中二硫化碳摩爾分率y00.02960.06150.11060.14350.25800

6、0.08230.15550.26600.33250.49500.39080.53180.66300.75740.86041.00.63400.74700.82900.87900.93201.01.3 選塔依據(jù)工業(yè)上，塔設(shè)備主要用于蒸餾和吸收傳質(zhì)單元操作過程。對(duì)于一個(gè)具體的分離過程，通常按以下五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：（1） 通過能力大，即單位塔截面能夠處理得氣液負(fù)荷高；（2） 塔板效率高；（3） 塔板壓降低；（4） 操作彈性大；（5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。而篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉。（2）氣體壓降小、板上液面落差也較小。（

7、3）塔板效率較高， 改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔。因此對(duì)于苯和甲苯物系，有側(cè)線進(jìn)料和出料的工藝過程，選用板式塔較為適宜。第二章【設(shè)計(jì)計(jì)算】2.1、精餾流程的確定 二硫化碳和四氯化碳的混合液體經(jīng)過預(yù)熱到一定的溫度時(shí)送入到精餾塔，塔頂上升蒸氣采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作為回流，其余的為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送到貯中，塔釜采用間接蒸氣再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。流程圖如圖1所示。2.2、塔的物料衡算(一)、料液及塔頂塔底產(chǎn)品含二硫化碳的質(zhì)量分率（二）、平均分子量（三）、物料衡算每小時(shí)處理摩爾量總物料衡算易揮發(fā)組分物料衡算聯(lián)立以上三式可得：2.3、塔板數(shù)的確定（一）理論板

8、nt的求法 根據(jù)二硫化碳四氯化碳?xì)庖浩胶饨M成與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，用插值法求全塔溫度： 塔頂溫度 進(jìn)料溫度 塔釜溫度 精餾段平均溫度提餾段平均溫度 根據(jù)二硫化碳四氯化碳?xì)庖浩胶饨M成與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，用插值法求汽相組成：塔頂處汽相組成 進(jìn)料處汽相組成 塔釜處汽相組成 相對(duì)揮發(fā)度的求解塔頂處相對(duì)揮發(fā)度進(jìn)料處相對(duì)揮發(fā)度塔釜處相對(duì)揮發(fā)度精餾段平均相對(duì)揮發(fā)度提餾段平均相對(duì)揮發(fā)度 （1） 平衡線方程（2）q線方程（3）最小回流比及操作回流比r依公式取操作回流比(4) 精餾段操作線方程(5)提餾段操作線方程提餾段操作線過點(diǎn)c和精餾段操作線方程與線方程的交點(diǎn)d，連接c、d即為提餾段操作線方程。圖2 二硫化碳、

9、四氯化碳的y-x圖及圖解理論板上作圖解得：（不包括塔釜），其中精餾段為5層，提餾段為3.5層. (二) 全塔效率塔內(nèi)的平均溫度為,該溫度下的平均粘度故:(三) 實(shí)際板數(shù)n精餾段:提餾段:第三章板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算(一) 操作壓強(qiáng)的計(jì)算pm塔頂壓強(qiáng)pd=4+101.3=105.3kpa取每層塔板壓降p=1.0kpa 則：進(jìn)料板壓強(qiáng)：pf=105.3+101.0=113.7kpa塔釜壓強(qiáng)：pw=105.3+90.7=121.3kpa精餾段平均操作壓強(qiáng)：pm=109.5 kpa 提餾段平均操作壓強(qiáng)：pm = =116.8kpa. (三) 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂摩爾

10、質(zhì)量的計(jì)算：由xd=y1=0.97查平衡曲線,得x1=0.927 ；進(jìn)料摩爾質(zhì)量的計(jì)算：xf=0.388由平衡曲線查的： yf=0.582 ； ； ；塔釜摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由平衡曲線查的：xw=0.04 =0.127 精餾段平均摩爾質(zhì)量：；提餾段平均摩爾質(zhì)量：；（四) 平均密度計(jì)算：m不同溫度下的密度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)列表位置溫度（）塔頂 46.54122415430.9410.059進(jìn)料口 58120615080.2030.797塔釜 76.65117714850.02010.97991、液相密度：塔頂部分 依下式： （為質(zhì)量分率）；其中=0.941,=0.059； 即：； 進(jìn)料板處：由加料板液相組成

11、：由xf=0.34 得=0.203； ； 塔釜處液相組成：由xw=0.04得=0.0201； 故 精餾段平均液相密度：； 提餾段的平均液相密度： ；2、氣相密度： 精餾段的平均氣相密度 提餾段的平均氣相密度 （五）液體平均表面張力 的計(jì)算不同溫度下的表面張力位置溫度（）塔頂 46.5428.41623.669進(jìn)料口 5826.75922.286塔釜 76.6524.08920.067液相平均表面張力依下式計(jì)算，及 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 ： ； 進(jìn)料液相平均表面張力的計(jì)算 ； 塔釜液相平均表面張力的計(jì)算 ； 則： 精餾段液相平均表面張力為： 提餾段液相平均表面張力為：液體平均粘度的計(jì)算 液

12、相平均粘度依下式計(jì)算，即； 塔頂液相平均粘度的計(jì)算，由由=46.54查手冊(cè)得： ； ； ； 進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算：由=58手冊(cè)得： ； ； ； 塔釜液相平均粘度的計(jì)算： 由=76.65查手冊(cè)得： ； ； ；3.2、精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算 精餾段：v=(r+1) l=rd lh=36000.00203=8.08 提餾段：； ； ； ； ；3.3、塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算（一）塔徑d 參考下表 初選板間距ht=0.40m,取板上液層高度hl=0.07m 故： 精餾段：ht-hl=0.40-0.07=0.3 查圖表=0.072；依公式；取安全系數(shù)為0.7，則： u=0.7=0.71.489=1.

13、0423m/s 故：；按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為1.3m,則空塔氣速為 塔的橫截面積 提餾段： ；查圖=0.068；依公式：； 取安全系數(shù)為0.70，；為了使得整體的美觀及加工工藝的簡(jiǎn)單易化,在提餾段與精餾段的塔徑相差不大的情況下選擇相同的尺寸;故:d取1.3m塔的橫截面積:空塔氣速為板間距取0.4m合適 （二）溢流裝置 采用單溢流、弓形降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)流堰。各計(jì)算如下：精餾段： 1、溢流堰長(zhǎng) 為0.7d，即：； 2、出口堰高 hw hw=hl-how 由lw/d=0.91/1.=0.7, 查手冊(cè)知：e為1.03 依下式得堰上液高度：故：3、 降液管寬度與降液管面積有=0.7查手

14、冊(cè)得故：=0.14d=0.14 1.3=0.182m 4、降液管底隙高度取液體通過降液管底隙的流速=0.1m/s 依式計(jì)算降液管底隙高度， 即： 提餾段：1、溢流堰長(zhǎng)為0.7，即：；2、出口堰高 ；由 ，查手冊(cè)知e為1.04依下式得堰上液高度：。1、 降液管寬度與降液管面積有=0.7查手冊(cè)得故：=0.14d=0.14 1.3=0.182m 降液管底隙高度 取液體通過降液管底隙的流速=0.08m/s 依式計(jì)算降液管底隙高度 ：即（三）塔板布置1、取邊緣區(qū)寬度=0.035m ,安定區(qū)寬度=0.065m精餾段：依下式計(jì)算開孔區(qū)面積其中故: 提餾段：依下式計(jì)算開孔區(qū)面積 =0.915其中 （四）篩孔數(shù)

15、n與開孔率 取篩孔的孔徑d0為5mm正三角形排列，一般碳鋼的板厚為4mm,取 故孔中心距t=3.5 5.0=17.5mm依下式計(jì)算塔板上篩孔數(shù)n ,即 依下式計(jì)算塔板上開孔區(qū)的開孔率，即：（在515%范圍內(nèi)）精餾段每層板上的開孔面積為氣孔通過篩孔的氣速提餾段每層板上的開孔面積為氣孔通過篩孔的氣速（五）塔有效高度 精餾段； 提餾段有效高度；在進(jìn)料板上方開一人孔，其高為0.8m，一般每68層塔板設(shè)一人孔（安裝、檢修用），需經(jīng)常清洗時(shí)每隔34層塊塔板處設(shè)一人孔。設(shè)人孔處的板間距等于或大于600m。根據(jù)此塔人孔設(shè)4個(gè)。故：精餾塔有效高度3.4篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算(一) 氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?、

16、根據(jù) 干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?、根據(jù)，查干篩孔的流量系數(shù)圖精餾段由下式得=提餾段由下式得3、精餾段氣流穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔蓤D充氣系數(shù)與的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù)為0.57 則=提餾段氣流穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔蓤D充氣系數(shù)與的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù)為0.58 則=3、精餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?=提餾段克服液體表面張力壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨扔?=故精餾段 單板壓降 =（設(shè)計(jì)允許值）故提餾段 單板壓降 =（設(shè)計(jì)允許值）（二）精餾段霧沫夾帶量的驗(yàn)算 由式= =kg液/kg氣<0.1kg液/kg氣 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶提餾段霧沫夾帶量的驗(yàn)算 由

17、式= =kg液/kg氣<0.1kg液/kg氣 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶 （三）精餾段漏液的驗(yàn)算 = =8.6 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過量漏液提餾段漏液的驗(yàn)算 =8.6 篩板的穩(wěn)定性系數(shù) 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)產(chǎn)生過量漏液 （四）精餾段液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度由計(jì)算=0.082+0.06+0.00098=0.13m取=0.5，則=0.5（0.4+0.057）=0.2285m故，在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛提餾段液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度由計(jì)算取=0.5，則 故，在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛2.5塔板負(fù)荷性能圖精餾

18、段(一) 霧沫夾帶線（1） 式中 （a） = 近似取e1.0，=0.0569m，=0.91m 故= =0.1423+1.677 （b） 取霧沫夾帶極限值為0.1kg液/kg氣，已知=， =0.4m，并將（a），（b）式代入 得 整理得 = （1） 此為霧沫夾帶線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值。列于表中表 ls. vs. 2.107 2.012 1.931 1.843 （二）液泛線令 聯(lián)立得 近似的取e=1.0, 整理得 (c)取,近似的有故: (d)由式 (e)將,及(c),(d),(e)代入得整理得:此為液泛線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值

19、。列于表中表ls. vs. 1.855 1.800 1.718 1.633 （三）液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 則 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限(四)漏液線（氣相負(fù)荷下限線）由=4.4= =- =得 整理得:此為液相負(fù)荷上限線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值。列于表表ls. vs. 0.548 0.5584 0.57160.5822(五)液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層告訴=0.006m，化為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn), 取e1.0。由=即:0.006=則據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線可知設(shè)計(jì)供板上限有霧沫夾帶線控制，下限由漏夜

20、線控制精餾段操作彈性=提餾段(一) 霧沫夾帶線（1） 式中 （a） = 近似取e1.0，=0.057m，=0.91m 故= =0.1416+1.729 （b） 取霧沫夾帶極限值為0.1kg液/kg氣，已知=， =0.4m，并將（a），（b）式代入 得 整理得 = （1） 此為霧沫夾帶線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值。列于表中。表 ls. vs. 3.996 3.873 3.709 3.512 （二）液泛線令 聯(lián)立得 近似的取e=1.0, 整理得 (c)取,近似的有故: (d)由式 (e)將,及(c),(d),(e)代入得整理得:此為液泛線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾

21、個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值。列表表 ls. vs. 1.703 1.647 1.409 1.198 （三）液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限 則 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限(四)漏液線（氣相負(fù)荷下限線）由=4.4= =- =得 整理得:此為液相負(fù)荷上限線的關(guān)系式，在操作控制范圍內(nèi)去幾個(gè)ls,計(jì)算出相應(yīng)的vs值。列表10中。表10ls. vs. 0.513 0.524 0.5480.557 (五)液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層告訴=0.006m，化為最小液體負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn), 取e1.0。由=即: 則據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線可知設(shè)計(jì)供板上限有霧沫夾

22、帶線控制，下限由漏夜線控制精餾段操作彈性=3.6、精餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表 表11精餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果總表項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算數(shù)據(jù)精餾段提餾段各段平均壓強(qiáng)109.5116.8各段平均溫度52.2767.33平均流量氣相1.010.941液相0.002030.00289實(shí)際塔板數(shù)塊129板間距0.40.4塔的有效高度4.43.2塔徑1.31.3空塔氣速0.780.72塔板溢流形式單流型單流型溢流裝置溢流管型式弓形弓形堰長(zhǎng)0.910.91堰高0.0570.0581溢流堰寬度0.1820.182管底與受液盤距離0.02120.0367板上清液層高度0.070.07孔徑5.05.0孔間距17.51

23、7.5孔數(shù)個(gè)34603970開孔面積0.06860.06121篩孔氣速15.1615.72塔板壓降0.80030.9646液體在降液管中停留時(shí)間18.58.5降液管內(nèi)清液層高度0.1430.162霧沫夾帶0.02490.0241負(fù)荷上限霧沫夾帶控制霧沫夾帶控制負(fù)荷下限漏液控制漏液控制氣相最大負(fù)荷1.2361.248氣相最小負(fù)荷0.5670.569操作彈性3.1713.085第四章精餾塔的的附屬設(shè)備及接管尺寸4.1接頭管設(shè)計(jì) 接管尺寸 接管尺由管內(nèi)蒸氣速度及體積、流量決定。各接管允許的蒸氣速度查表得 1、塔頂蒸氣出口管徑 取u=15m/s, ,根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整到d=0.30m。選取規(guī)格的熱

24、軋無縫鋼管。 2、回流管管徑 取u=1.4m/s, ,根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整到d=0.05m。，選取規(guī)格的熱軋無縫鋼管。 3.塔底進(jìn)氣管塔底進(jìn)氣管 直管進(jìn)氣 u=15m/s, 根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整到d=0.30m。選取規(guī)格的熱軋無縫鋼管。1、 加料管管徑 取u=1.5m/s, 根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整到d=0.05m，選取規(guī)格的熱軋無縫鋼管。2、 料液排出管管徑取u=0.6m/s, 根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整到d=0.05m。選取規(guī)格的熱軋無縫鋼管。管型選取表管型進(jìn)料管回流管塔底出料管塔頂蒸汽出料管塔底蒸汽進(jìn)氣管規(guī)格4.2塔總高度計(jì)算筒體與封頭 1.筒體操作壓力p=1atm公稱直徑 dg=1300

25、mm查得筒體壁厚為6mm，所用材質(zhì)為2.封頭封頭分為橢圓形封頭，蝶形封頭幾種，本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，由公稱直徑dg=1300mm查得3裙座塔底常采用裙座支撐，由于裙座內(nèi)徑>800mm,裙座厚取16mm。4.人孔一般隔68塔板設(shè)一個(gè)人孔，取人孔直徑為500mm，其伸出塔體的筒體長(zhǎng)為220mm，人孔中心距操作平臺(tái)8001200mm，設(shè)人孔的板間距為800mm，共21塊板，可設(shè)4個(gè)人孔。 5塔總體高度的設(shè)計(jì)1. 塔的頂部空間2. 塔的頂部空間高度是指塔的第一層塔盤到塔頂封頭的直線距離，取除沫器到第一塊板的距離為800mm，塔頂部空間高度為1200mm。2.塔的底部空間3.塔的總體高度4.2 熱

26、量衡算加熱介質(zhì)的選擇選用飽和水蒸氣，溫度140，工程大氣壓力3.69atm原因：水蒸氣清潔易得，不易結(jié)垢，不腐蝕管道，飽和水蒸汽冷凝放熱值大，而水蒸汽壓力越高，冷凝溫差越大，管程數(shù)相應(yīng)減小，但蒸汽壓力不宜太高。冷凝劑的選擇選冷卻水，溫度25，溫升10原因：冷卻水方便易得，清潔不易結(jié)垢，升溫線越高，用水量越小，但平均溫差小，傳熱面積大，綜合考慮選擇10熱量衡算由汽液平衡數(shù)據(jù) tf=58 td=46.54 tw=76.65 =46.54時(shí)：=74.76時(shí)：=58時(shí)：當(dāng)時(shí)，=塔頂以0為基準(zhǔn)，則0上升熱量塔頂餾出液熱量:回流液熱量：進(jìn)料熱量 ：塔底殘液熱量：冷凝器消耗的熱量:再沸器提供的熱量 （全塔范

27、圍內(nèi)列熱量衡算式）塔釜熱損失為10%，則塔釜熱損失再沸器實(shí)際熱負(fù)荷計(jì)算得： 4.3冷凝器的選擇有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用的總體傳熱系數(shù)范圍500-1500 本設(shè)計(jì)取k=1000 =4180j出料液溫度：58（飽和氣）58（飽和液），冷卻水溫度取2035，逆流操作：, , 傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算得，.取安全系數(shù)為1.04，則所需傳熱面積a=1.04a=37.88換熱器列表公稱直徑/管程數(shù)排管數(shù)管程流通面積/換熱面積a/換熱管長(zhǎng)度l/40041290.004845.4660004.4 再沸器的選擇選用120飽和水蒸氣加熱，傳熱系數(shù)取k=2926kj/()料液溫度5876.65，水蒸汽溫度1201

28、20，逆流操作：，傳熱面積：根據(jù)全塔熱量衡算得，取安全系數(shù)為1.04，則所需傳熱面積a=1.04a=31.51公稱直徑/管程數(shù)排管數(shù)管程流通面積/換熱面積a/換熱管長(zhǎng)度l/40041290.005945.560004.5 泵的選型以進(jìn)料泵為例，由上面設(shè)計(jì)可知其流速為： 設(shè)泵在地面上，忽略其它因素，料液面至加料孔的高度h=0.4(11-2)+0.8+1.6+2=8m ,主加料管長(zhǎng)20m.90o標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個(gè)，截止閥兩個(gè)，則有關(guān)管件的局部阻力系數(shù)分別是：90o標(biāo)準(zhǔn)彎頭： =0.75截止閥： =6.0則總的局部阻力系數(shù)為：=0.75+62=13.5由上面設(shè)計(jì)可知：進(jìn)料液密度為：,黏度為 則：在兩截面之

29、間列柏努利方程求泵的揚(yáng)程為：流量q=所選泵的額定流量和揚(yáng)程應(yīng)略大于系統(tǒng)所需的查泵性能表, 油泵型號(hào)為 : 50y-60b 表4-2：型號(hào)50y-60b流量m3/h16.0揚(yáng)程m38功率kw機(jī)5.5軸2.93轉(zhuǎn)速2950效率35%泵殼許用壓力kgf/cm316/26結(jié)構(gòu)單級(jí)因所選壓頭大于管路壓頭，故應(yīng)采用閥門調(diào)節(jié)，閥門調(diào)節(jié)多消耗的壓頭為：故多消耗的軸功率為：結(jié) 束 語通過化工原理的課程設(shè)計(jì)，使我增長(zhǎng)了不少實(shí)際的知識(shí)，也在大腦中確立了一個(gè)關(guān)于化工生產(chǎn)的輪廓。設(shè)計(jì)中需要的許多知識(shí)都需要我們查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。通過自學(xué)及老師的指導(dǎo)，不僅鞏固了所學(xué)的化工原理知識(shí),更極大的拓寬了我

30、們的知識(shí)面，學(xué)習(xí)到了書本上學(xué)不到的東西，這對(duì)于一個(gè)學(xué)化工的學(xué)生來說是十分重要的,因?yàn)槌死硇哉J(rèn)識(shí)還應(yīng)具有一定的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)由于設(shè)計(jì)的需要，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是學(xué)會(huì)了基本的cad畫圖。更重要的是通過這種解決設(shè)計(jì)性的課題，鍛煉了我的邏輯思維能力，理論結(jié)合實(shí)際能力，這對(duì)將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作無疑將起到重要的用。在此我要特別感謝欒國(guó)顏老師，他的指導(dǎo)和教授使得我的設(shè)計(jì)工作得以圓滿完成。在這次設(shè)計(jì)中老師的指導(dǎo)讓我找到了一些解決難題的方法，對(duì)書本要有一個(gè)理解的深度，而不是單純的看表面，再有設(shè)計(jì)中碰到的許多問題也改變了我思考問題的方法。在此我還要向在設(shè)計(jì)中幫助過我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！參考

31、文獻(xiàn)1化工原理課程設(shè)計(jì) 化工原理教研室室選編2 譚蔚，聶清德化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)天津大學(xué)出版社2008.8 3 陳國(guó)桓化工機(jī)械基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)出版社2006.14 夏清陳常貴化工原理（上）天津大學(xué)出版社2006.35 夏清陳常貴化工原理（下）天津大學(xué)出版社2006.36 中國(guó)石化 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版) 化學(xué)工業(yè)出版社2003.7化工原理課程設(shè)計(jì)教師評(píng)分表評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)要素評(píng)價(jià)內(nèi)涵滿分評(píng)分平時(shí)成績(jī)20%出勤能按時(shí)到指定設(shè)計(jì)地點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，不曠課，不遲到，不早退。10紀(jì)律學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守課程設(shè)計(jì)階段的紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的任務(wù)，按時(shí)上交課程設(shè)計(jì)有關(guān)資料。10說明書質(zhì)量30%說明書格式符合課程設(shè)計(jì)說明書的基本要求，用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范等。10工藝設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)備工藝尺寸計(jì)算，附屬設(shè)備的選型等。20制圖質(zhì)量30%制圖圖形圖紙的布局、線形、字體、箭頭、整潔等。20制圖正確性符合化工原理課程設(shè)