苯-甲苯篩板精餾塔課程設(shè)計(jì)

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河 西 學(xué) 院 Hexi University 化工原理課程設(shè)計(jì) 題 目: 苯-甲苯篩板式精餾塔設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 化學(xué)化工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè): 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 2014年12月6日 目錄 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1.概述 5 1.1序言 5 1.2再沸器 5 1.3冷凝器 5 2.方案的選擇及流程說(shuō)明 6 3.塔的工藝計(jì)算 6 3.1原料及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾分率 7 3.2原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 7 3.3物料衡算 7 4.塔板數(shù)的確定 7 4.1理論塔板數(shù) 7 4.2最小回流比及操作回流比 8 4.3精餾塔的氣、液相負(fù)荷 8 4.4操作線方程 9 4.5圖解法求理論塔板數(shù) 9 4.6實(shí)際板層數(shù) 9 5.精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù) 9 5.1操作壓力 9 5.2操作溫度 10 5.3平軍摩爾質(zhì)量 10 5.4平均密度 11 5.5液體平均表面張力 12 5.6液體平均黏度 12 6.精餾塔的塔體工藝尺寸 13 6.1塔徑 13 6.2空塔氣速 13 6.3實(shí)際空塔氣速 14 6.4精餾塔有效高度 15 7.踏板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì) 15 7.1塔板布置 18 7.2.塔板布置………………………………………………………………………….18 8.篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 19 8.1塔板壓降 19 8.2液面落差 20 8.3液沫夾帶 20 8.4漏液 21 8.5液泛 21 9.塔板負(fù)荷性能圖 22 9.1漏液線 22 9.2液沫夾帶線 22 9.3液相負(fù)荷下限線 23 9.4液相負(fù)荷上限線 24 9.5液泛線 24 10.板式塔常見(jiàn)附件 26 10.1進(jìn)料罐線管徑 27 11.附屬設(shè)備 30 11.1塔頂空間 30 11.2塔底空間. 30 11.3人孔 30 11.4塔高 30 12.設(shè)計(jì)篩板塔的主要結(jié)果匯總： 30 參考文獻(xiàn) 32 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 32 成績(jī)?cè)u(píng)定： 33  化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 苯-甲苯板式精餾塔設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1.設(shè)計(jì)任務(wù) 生產(chǎn)能力（進(jìn)料量）100000 噸/年 操作周期 7000 小時(shí)/年 進(jìn)料組成 56% （苯質(zhì)量分率，下同） 塔頂產(chǎn)品組成 ≥98.5% 塔底產(chǎn)品組成 ≤1.5% 2.操作條件 操作壓力 4kPa 進(jìn)料熱狀態(tài) 泡點(diǎn)進(jìn)料 加熱蒸汽 低壓蒸汽 3.設(shè)備型式 篩板塔 4.廠址 天津 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明 2.塔的工藝計(jì)算 3.主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) ⑴.塔徑塔高及板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ⑵.塔板的流體力學(xué)校核 ⑶.塔板的負(fù)荷性能圖 ⑷.總塔高總壓降及接管尺寸的確定 4.輔助設(shè)備選型與計(jì)算 5.設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 6.工藝流程圖及精餾工藝條件圖 7.設(shè)計(jì)評(píng)述 1. 概述 1.1序言 化工原理課程設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用《化工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識(shí)，完成一個(gè)單元設(shè)備設(shè)計(jì)為主的一次性實(shí)踐教學(xué)，是理論聯(lián)系實(shí)踐的橋梁，在整個(gè)教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求更加熟悉工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工單元操作設(shè)計(jì)的主要程序及方法，鍛煉和提高學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)和技能的能力，問(wèn)題分析能力，思考問(wèn)題能力，設(shè)計(jì)能力等。 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾過(guò)程在能量劑驅(qū)動(dòng)下（有時(shí)加質(zhì)量劑），使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不通，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可以采用恒沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。本設(shè)計(jì)得題目是苯-甲苯連續(xù)精餾板式塔的設(shè)計(jì)，即需設(shè)計(jì)一個(gè)精餾塔用來(lái)分離一會(huì)發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計(jì)一板式塔將其分離。 1.2再沸器 作用：用以將塔底液體部分汽化后送回精餾塔，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳 得以進(jìn)行。本設(shè)計(jì)采用立式熱虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管殼式換熱器。液體在自下而上通過(guò)換熱器管程時(shí)部分汽化，由在殼程內(nèi)的載熱體供熱。 1.3冷凝器 用以將塔頂蒸氣冷凝成液體，部分冷凝液作塔頂產(chǎn)品，其余作回流液返回塔頂，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進(jìn)行，最常用的冷凝器是管殼式換熱器。 2.方案的選擇及流程說(shuō)明 精餾是通過(guò)多級(jí)蒸餾，使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離，并進(jìn)行質(zhì)量和熱量的傳遞，使混合物中的組分達(dá)到高程度的分離，進(jìn)而得到高純度的產(chǎn)品。流程如下： 原料（丙稀和丙烷的混合液體）經(jīng)進(jìn)料管由精餾塔中的某一位置（進(jìn)料板處）流入塔內(nèi)，開(kāi)始精餾操作；當(dāng)釜中的料液建立起適當(dāng)液位時(shí)，再沸器進(jìn)行加熱，使之部分汽化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進(jìn)行全部或部分冷凝。將塔頂蒸氣凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為餾出物。另一部分凝液作為回流返回塔頂。回流液從塔頂沿塔流下，在下降過(guò)程中與來(lái)自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸和分離。當(dāng)流至塔底時(shí)，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。 多為分離苯—甲苯混合物。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(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，取操作回流比為最小回流比的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。 圖1 篩板精餾塔操作流程圖 3.精餾塔的工藝計(jì)算 3.1原料及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量： 甲苯的摩爾質(zhì)量： 3. 2原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 3. 3物料衡算 原料液處理： 總物料衡算： 苯物料衡算： 聯(lián)立解得： 4精餾塔塔板數(shù)的確定 4.1理論塔板數(shù) 苯-甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論塔板數(shù)。 繪制苯-甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù) 繪制圖，如下：  表1 苯-甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)表 苯（x） 0 0.058 0.155 0.256 0.376 0.508 0.659 0.923 1 甲苯（y） 0 0.128 0.304 0.453 0.596 0.720 0.830 0.922 1 圖2 苯-甲苯物系的氣液平衡圖 4.2最小回流比及操作回流比 采用作圖法求最小回流比。在圖4-2中對(duì)角線上，自點(diǎn)e(0.6，0.6) 作垂線ed即為進(jìn)料線（q線），該線于平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 故最小回流比為 操作回流比為 4.3精餾塔的氣、液相負(fù)荷 精餾段： 液相負(fù)荷： 氣相負(fù)荷： 提餾段： 液相負(fù)荷： 氣相負(fù)荷： 4.4操作線方程 精餾段操作線為 提餾段操作線方程為 4.5圖解法求理論塔板數(shù) 采用圖解法求理論板數(shù)，如圖1所示。 求解結(jié)果為： 總理論板層數(shù)：14.2(包括再沸器) 進(jìn)料板位置：7 4.6實(shí)際板層數(shù) 精餾段實(shí)際板層數(shù)： 提餾段實(shí)際板層數(shù)： 所以實(shí)際板層數(shù)：塊 5.精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù) 5.1操作壓力 塔頂壓力： 每層塔板壓降 塔底壓力： 進(jìn)料板壓力 精餾段平均壓力： 提餾段平均壓力： 5.2操作溫度 由內(nèi)插法求 塔頂溫度： 進(jìn)料板溫度： 塔底溫度： 所以精餾段平均溫度： 提餾段平均溫度： 5.3平均摩爾質(zhì)量 5.3.1塔頂平均摩爾質(zhì)量 由，查平衡曲線，得 塔頂氣相平均摩爾質(zhì)量為 塔頂液相平均摩爾質(zhì)量為 進(jìn)料板氣相平均摩爾質(zhì)量為 由圖知 進(jìn)料板液相平均摩爾質(zhì)量為 同理得： 5.3.2平均摩爾質(zhì)量 精餾段; 氣相平均摩爾質(zhì)量為 液相平均摩爾質(zhì)量為 提餾段： 5.4平均密度 5.4.1氣相平均密度 由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，即 5.4.2液相平均密度 液相平均密度依下式計(jì)算，即 塔頂液相密度的計(jì)算 由,內(nèi)插法得 進(jìn)料板液相平均密度計(jì)算 由,得 進(jìn)料板液相的質(zhì)量分率 精餾段液相平均密度為 同理 提餾段液相平均密度為 5.5液體平均表面張力 液體平均表面張力依下式計(jì)算，即 5.5.1塔頂液相平均表面張力 由,得 5.5.2進(jìn)料板液相平均表面張力 由，得 精餾段液相平均表面張力為 同理得： 提餾段液相平均表面張力為 5.6液體平均黏度 液體平均黏度依下式計(jì)算，即 5.6.1塔頂液相平均黏度 由，得 3.6. 進(jìn)料板液相平均黏度 由,得 精餾段液相平均黏度為 6.精餾塔的塔體工藝尺寸 6.1塔徑 6.1.1精餾塔的氣、液相體積流速分別為 同理得提餾段 6.2空塔氣速 空塔氣速是指在沒(méi)有塔板和液體的空塔中的流動(dòng)速度，可定性反映氣流在穿越塔板數(shù)及液層時(shí)的速度。在流量一定的條件下，空塔氣速越大，則氣流穿越塔板的速度越快，塔徑越小，氣液兩相的接觸時(shí)間越短，板效率越低，所需的塔板數(shù)越多，同時(shí)易發(fā)生過(guò)量液沫夾帶等不正常操作現(xiàn)象；反之亦然。因此，操作空塔氣速必須合理確定。 由 C—蒸汽負(fù)荷因子， --液相密度，kg --氣相密度，kg 式中C由上式計(jì)算，其中的由史密斯關(guān)聯(lián)查圖可知 取板間距，板上液層高度，則 6.2.1精餾塔塔徑 查史密斯關(guān)聯(lián)圖得，精餾段 取安全系數(shù)為0.75，則空塔氣速為 所以精餾塔的塔徑為 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為 6.3實(shí)際空塔氣速 塔的截面積為 實(shí)際空塔氣速為 同理得： 6.4精餾塔有效高度 6.4.1精餾段有效高度 6.4.2提餾段有效高度 在進(jìn)料板上方開(kāi)一入口，其高度為0.7m 故精餾塔的有效高度為： 7.塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì) 7.1溢流裝置 為提高傳熱和傳質(zhì)的效果，降低液面落差，減少傾向性的可能行，液體在塔 板上常采用不同的溢流方式。主要有單溢流，雙溢流，階梯溢流，u型流等幾種 形式。確切的選擇方式見(jiàn)下表： 表2 液體負(fù)荷與溢流類(lèi)型表 塔徑 液體流量（） U型流 單溢流 雙溢流 階梯溢流 1000 7 45 1400 9 70 2000 11 90 90~160 3000 11 110 110~200 200~300 4000 11 110 110~230 230~350 5000 11 110 110~250 250~400 6000 11 110 110~250 250~450 因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)。各項(xiàng)設(shè) 計(jì)如下： 7.1.1堰長(zhǎng) 是維持板上液位，保證兩相接觸時(shí)間的裝置，一般有平堰與齒堰兩種，多采平堰 取： 7.1.2溢流裝置高度 由： 選用平直堰，堰上液層高度由下式計(jì)算，即 近似取,則 同理得： 取板上清液層高度： 故： 同理得： 7.1.3弓形降液管寬度和截面積 由： 故： 依下式計(jì)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即 故降液管設(shè)計(jì)合理。若不滿足，則需通過(guò)加大板間距及他竟的方法解決。 7.1.4降液管底隙高度 取： 則： 同理得： 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。 選用凹形受溢盤(pán)，深度：。 7.2塔板布置 7.2.1塔板的分塊 因，故塔板采用分塊式。查表7-4得，塔板分為4塊。分塊式塔板即降液管區(qū)以外的部分是由若干塊鋼板組裝而成，裝焊與塔體內(nèi)壁的塔板支撐上，塔身為焊制整體圓筒，不分節(jié)。 表3 踏板分塊參考表 塔徑/mm 塔板分塊數(shù) 3 4 5 6 7.2.2邊緣區(qū)的寬度 開(kāi)孔區(qū)面積， 7.2.3開(kāi)孔區(qū)面積 開(kāi)孔區(qū)面積按下式計(jì)算，即 其中： 故： 7.2.4篩孔計(jì)算及排列 苯-甲苯物系無(wú)腐蝕性，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。 篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為 篩孔數(shù)目為 開(kāi)孔率為 氣體通過(guò)篩孔的氣速為 8.篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 8.1塔板壓降 8.1.1干板阻力 干板阻力由下式計(jì)算，即 由，查手冊(cè)可知， 故： 液柱 8.1.2液體通過(guò)液層的阻力 氣體通過(guò)液層的阻力由下式計(jì)算，即 查手冊(cè)，得。 故： 液柱 同理得： （液柱） 8.1.3液體表面張力的阻力 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力按下式計(jì)算，即 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度可按下式計(jì)算，即 液柱 氣體通過(guò)每層塔板的壓降為 （設(shè)計(jì)允許值） 液柱 液柱 （設(shè)計(jì)允許） 8.2液面落差 對(duì)于本篩板精餾塔，液面落差小，且本塔的塔徑和液流量不大，所以可忽略液面落差的影響。 8.3液沫夾帶 液沫夾帶量由下式計(jì)算，即 故： 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。 同理得： 8.4漏液 對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由下式計(jì)算，即 實(shí)際孔速： 穩(wěn)定系數(shù)為 故在本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 8.5液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度應(yīng)服從下述關(guān)系，即 苯-甲苯物系屬一般無(wú)系，取，則 液柱 液柱 而： 采用凹形液盤(pán)，一般不設(shè)進(jìn)口堰，可由下式計(jì)算，即 液柱 ∴ 液柱 液柱 故本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象。 9.塔板負(fù)荷性能圖 為保證設(shè)計(jì)出的篩板塔具有可操作性，這就要求有一定的可調(diào)節(jié)范圍。即在保證 不發(fā)生異?，F(xiàn)象的前提下，要允許流量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。將允許的最高氣量與最低 氣量的比值稱操作彈性。顯然，操作彈性越大，則塔的課調(diào)節(jié)范圍越寬，可操作性越 強(qiáng)。工程上規(guī)定，一設(shè)計(jì)合理的篩板塔，其操作彈性應(yīng)介于3~4之間。 9.1漏液線 精餾段: 由： 整理得： 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)果列于表表4。 表4 精餾段漏液線數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 0.876 0.891 0.905 0.917 由上表數(shù)據(jù)即可做出漏液線1。 提餾段： 表5 提餾段漏液線數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 0.773 0.788 0.801 0.813 由上表數(shù)據(jù)即可做出漏液線。 9.2液沫夾帶線 精餾段： 以為限，求關(guān)系如下： 由： 故： 整理得： 在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)值，依上式計(jì)算出處值，計(jì)算結(jié)果列于下表 表6 精餾段液沫夾帶數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 3.254 3.163 3.083 3.010 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線5。 提餾段： 表7 提餾段液沫夾帶數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 3.348 3.261 3.183 3.111 由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線2。 9.3液相負(fù)荷下限線 對(duì)于平直堰，取堰上液層高度作為最小液負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) 得： 取：,則 故： 據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3。 9.4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，由式可得 故： 據(jù)此可作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4。 9.5液泛線 精餾段： 令： 由： 聯(lián)立得： 忽略，將與，與，與的關(guān)系代入上式，整理得 式中： 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，得 故： 或： 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： 表8 精餾段液泛線數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 3.217 3.157 3.102 3.045 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5。 提餾段： 表9 提餾段液泛線數(shù)據(jù)表 0.002 0.003 0.004 0.005 3.040 2.984 2.929 2.872 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線。 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖4所示。 圖4 精餾段負(fù)荷性能 查該圖得 故操作彈性為 圖5 提餾段負(fù)荷性能圖 查該圖得 故操作彈性為 10.板式塔常見(jiàn)附件 10.1進(jìn)料罐線管徑 選擇原料液流速： 管直徑： 查表取 10.1.1回流管 采用直管回流管，取1.6 ， 查表取 10.1.2釜液出料管： 體積流率： 取管內(nèi)流速為：，直徑為： 查表取 10.1.3塔頂蒸汽出料管 體積流量： 取管內(nèi)流速： ，則 查表取 10.1.4加熱管 體積流量： 取管內(nèi)流速為： 查表取 10.1.5冷凝器 則： 由： 得： 又氣體流量： 塔頂被冷凝量： 冷凝的熱量： 聯(lián)傳熱系數(shù)： 則傳熱面積： 冷凝水流量： 10.1.6再沸器 塔底溫度用的蒸汽，釜液出口溫度 則： 由查液體比熱汽化共線圖得 又氣體流量： 塔頂被冷凝量： 冷凝的熱量： 取傳熱系數(shù)： 則傳熱面積： 加熱蒸汽量： 11.附屬設(shè)備 板式塔內(nèi)裝有塔板降液管各物流的進(jìn)出口管及人孔（手孔）基座除沫器 附屬裝置。除一般塔板按設(shè)計(jì)板間距安裝外，其他處根據(jù)需要決定其間距。 11.1塔頂空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層板與塔頂?shù)拈g距。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，此段 遠(yuǎn)高于板間距（甚至高出一倍以上），本塔塔頂空間取： 11.2塔底空間. 塔底空間指塔內(nèi)最下層塔底間距。其值有以下兩個(gè)因素決定。 ①塔底駐液空間依貯存液量停留3~5min或更長(zhǎng)時(shí)間而定。 ②塔底頁(yè)面至最下層塔板之間有1~2m的間距，大塔可大于此值。本塔取： 11.3人孔 一般每隔6~8層塔板設(shè)計(jì)一人孔。設(shè)孔處的板間距等于或大于600mm， 人孔直徑一般為450~500mm，其伸出塔體的筒體長(zhǎng)為200~250mm，人孔中心距操 作平臺(tái)約800~1200mm。本塔每7塊塔板設(shè)一人孔，共三個(gè)，即： 11.4塔高 12.設(shè)計(jì)篩板塔的主要結(jié)果匯總： 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 1 平均溫度 84.86 2 平均壓力 108.8 3 氣相流量 1.739 4 液相流量 0.0043 5 實(shí)際塔板數(shù) 22 6 塔的有效高度 8.7 7 塔徑 1.6 8 板間距 0.4 9 溢流形式 單溢流 10 降液管形式 弓形管 11 堰長(zhǎng) 1.2 12 堰高 0.043 13 板上液層高度 0.06 14 堰上液層高度 0.017 15 降液管底隙高度 0.029 16 安定區(qū)寬度 0.091 17 邊緣區(qū)寬度 0.050 18 開(kāi)孔區(qū)面積 1.474 19 篩孔數(shù)目 （個(gè)） 7567 20 孔中心距 0.015 21 開(kāi)孔率 10.1 22 空塔氣速 0.865 23 篩孔氣速 11.68 24 穩(wěn)定系數(shù) 1.94 25 單板壓強(qiáng) 0.643 26 負(fù)荷上限 液泛控制 27 負(fù)荷下限 漏液控制 28 液沫夾帶 0.017 29 氣相負(fù)荷上限 2.91 30 氣相負(fù)荷下限 0.834 31 弓形降液管 0.165 32 弓形降液管截面積 0.0963 33 精餾段操作彈性 3.489 34 提餾段操作彈性 3.410 參考文獻(xiàn) [1]夏清，賈紹義化工原理第二版（上冊(cè)和下冊(cè)）[M]天津大學(xué)出版社，2012 [2]馬江權(quán)，冷一欣化工原理課程設(shè)計(jì)第二版[M]中國(guó)石油出版社，2011 [3]潘紅良過(guò)程設(shè)備與機(jī)械基礎(chǔ)華東理工出版社，2006 [4]劉光啟，馬連湘，劉杰化學(xué)化工物性手冊(cè)（有機(jī)卷）化學(xué)工業(yè)出版社，2002 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 本次課程設(shè)計(jì)通過(guò)給定的生產(chǎn)操作工藝條件自行設(shè)計(jì)一套苯－甲苯物系的分離的篩板式連續(xù)精餾塔設(shè)備。通過(guò)近兩周的團(tuán)隊(duì)努力，反經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算和優(yōu)化，我們?nèi)私M終于設(shè)計(jì)出一套較為完善的篩板式連續(xù)精餾塔設(shè)備。其各項(xiàng)操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，而且操作彈性大，生產(chǎn)能力強(qiáng)，達(dá)到了預(yù)期的目的。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我經(jīng)歷并學(xué)到了很多知識(shí)，熟悉了大量課程內(nèi)容，懂得了許多做事方法，可謂是我從中受益匪淺，我想這也許就是這門(mén)課程的最初本意。從接到課題并完成分組的那一刻起我們就立志要盡最大努力把它做全做好。首先，我們?nèi)D書(shū)館借閱了大量有關(guān)書(shū)籍，并從設(shè)計(jì)書(shū)上了解熟悉了設(shè)計(jì)的流程和方法。通過(guò)查閱資料我們從對(duì)設(shè)計(jì)一無(wú)所知變得初曉門(mén)路，而進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和討論使我們使我們具備了完成設(shè)計(jì)的知識(shí)和方法，這使我們對(duì)設(shè)計(jì)有了極大的信心，我們確定了設(shè)計(jì)方案和具體流程及設(shè)計(jì)時(shí)間表，然后就進(jìn)入了正是的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中。 萬(wàn)事開(kāi)頭難，除了最小回流我們從最簡(jiǎn)單的物料衡算開(kāi)始，把設(shè)計(jì)題目中的操作條件轉(zhuǎn)化為化工原理課程物料衡算相關(guān)的變量最終把物料衡算正確的計(jì)算出來(lái)。然后是回流比的確定，我們應(yīng)用分離工程中的計(jì)算式出了最小回流比，然后通過(guò)分析確定了放大倍數(shù)求出了實(shí)際回流比。同樣理論塔板數(shù)的計(jì)算也是通過(guò)復(fù)雜但有序的計(jì)算得出。 接下來(lái)塔的工藝尺寸計(jì)算，篩板流體力學(xué)驗(yàn)算，塔板負(fù)荷性能圖計(jì)算等一個(gè)接一個(gè)的被我們拿下，當(dāng)然這一路下來(lái)并不是一帆風(fēng)順的。在驗(yàn)算漏液時(shí)我們發(fā)現(xiàn)得出的驗(yàn)算值小于規(guī)定值，這一下打亂了我們的行進(jìn)步驟。通過(guò)討論分析，我們整理出可能幾條導(dǎo)致這一問(wèn)題原因，在對(duì)這幾個(gè)因素逐一分析后我們把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了最大的“疑犯”篩板孔心距。原來(lái)是我們把孔心距取值取得偏小了，因?yàn)槲覀冞@個(gè)塔的生產(chǎn)能力比較大，太小的孔心距會(huì)導(dǎo)致板上液層壓力大于板下氣流產(chǎn)生的壓力就會(huì)導(dǎo)致漏液的產(chǎn)生。在重新取了一個(gè)稍大的孔心距后通過(guò)驗(yàn)算漏液?jiǎn)栴}得到順利解決。 塔的設(shè)計(jì)工作按計(jì)劃完成后我們開(kāi)始整理草稿并裝訂成本，為下一步的文檔編輯做好準(zhǔn)備。文檔的編輯我們是分工完成的，我負(fù)責(zé)論文主體部分的前半部的編輯工作，這個(gè)工作雖然不是很費(fèi)神但也不能小視，因?yàn)槔锩嫔婕暗酱罅抗胶秃瘮?shù)的輸入，為此我專(zhuān)門(mén)下載了公式編輯器配合我的編輯工作。最后我們?nèi)撕侠硗瓿闪宋谋镜木庉嫛? 這次歷時(shí)近兩周的的課程設(shè)計(jì)使我們把平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，使我們對(duì)書(shū)本上所學(xué)理論知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，也使我們自主學(xué)習(xí)了新的知識(shí)并在設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用。此次課程設(shè)計(jì)也給我們提供了很大的發(fā)揮空間，我們積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性獨(dú)立地去通過(guò)書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)方案。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)提高了我們的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。更重要的是，該課程設(shè)計(jì)需要我們充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，組員之間緊密協(xié)作，相互配合的能力，才可能在有限的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)方案。總之，這次課程設(shè)計(jì)不僅鍛煉了我們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析解決問(wèn)題的能力，也提高了我們自學(xué)，檢索資料和協(xié)作的技能。 最后，我們還要感謝邱老師在這次課程設(shè)計(jì)中給予我們的敦促和指導(dǎo)工作。對(duì)于設(shè)計(jì)中我們問(wèn)題遇到的問(wèn)題她給予了我們認(rèn)真明確耐心的指導(dǎo)，這極大的鼓勵(lì)了我們完成設(shè)計(jì)的決心，因此，我們要再次感謝老師和班級(jí)同學(xué)給予的幫助。 綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表： 答辯組成員： 答辯記錄： 記錄人： 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)?cè)u(píng)定： 學(xué)號(hào) 姓名 組員互評(píng) 10% 組長(zhǎng)評(píng)分 15% 論文成績(jī) 40% 答辯成績(jī) 35% 總評(píng)成績(jī) 指導(dǎo)教師： 年 月 日 48