乙醇--水精餾塔設(shè)計(jì)

1、吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 設(shè)計(jì)題目： 乙醇水連續(xù)浮閥式精餾塔的設(shè)計(jì)二 任務(wù)要求 設(shè)計(jì)一連續(xù)篩板浮閥精餾塔以分乙醇和水具體工藝參數(shù)如下：原料加料量 F100kmol/h進(jìn)料組成 xF273餾出液組成 xD0.831釜液組成 xw0.012塔頂壓力 p100kpa單板壓降 0.7 kPa2 工藝操作條件：常壓精餾，塔頂全凝器，塔底間接加熱，泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流。 三 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明2、工藝計(jì)算3、主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) （1）塔徑及 提 餾段塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （2）塔板的流體力學(xué)校核 （3）塔板的負(fù)荷性能圖 （4）總塔高4、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總5、工

2、藝流程圖及精餾塔工藝條件圖目 錄化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I摘 要第一章 前言11.1 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用11.2 精餾塔對(duì)塔設(shè)備的要求11.3 常用板式塔類型及本設(shè)計(jì)的選型11.4 本設(shè)計(jì)所選塔的特性1第二章 流程的確定和說(shuō)明32.1 設(shè)計(jì)思路32.2 設(shè)計(jì)流程3第三章精餾塔的工藝計(jì)算43.1 物料衡算43.1.1原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的摩爾分率43.1.2物料衡算43.2 回流比的確定53.2.1平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算53.2.2最小回流比的確定63.3 板數(shù)的確定63.3.1精餾塔的氣液相負(fù)荷63.3.2精餾段與提餾段操作線方程63.3.3逐板法確定理論板數(shù)及進(jìn)料位置63.3.4全

3、塔效率83.4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算83.4.1操作溫度的計(jì)算83.4.2操作壓強(qiáng)93.4.3塔內(nèi)各段氣液兩相的平均分子量103.4.4精餾塔各組分的密度123.4.5液體表面張力的計(jì)算153.4.6液體平均粘度的計(jì)算153.4.7氣液負(fù)荷計(jì)算163.5 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算163.5.1塔徑的計(jì)算163.5.2精餾塔有效高度的計(jì)算183.5.3溢流裝置計(jì)算193.5.4塔板布置203.6 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算213.6.1塔板壓降213.6.2液沫夾帶223.6.3漏液233.6.4液泛233.7 塔板負(fù)荷性能圖233.7.1過(guò)量液沫夾帶線關(guān)系式243.7.2液相下限線關(guān)系

4、式233.7.3嚴(yán)重漏夜線關(guān)系式243.7.4液相上限線關(guān)系式243.7.5降液管液泛線關(guān)系式243.8 主要接管尺寸的選取253.8.1進(jìn)料管253.8.2釜液出口管253.8.3塔頂蒸汽管263.8.4回流管263.8.5塔底蒸汽管26第四章主要計(jì)算計(jì)算結(jié)果列表274.1浮閥塔計(jì)算結(jié)果匯總27結(jié)束語(yǔ)29參考文獻(xiàn)30主要符號(hào)說(shuō)明31附 錄34一、物性表35二、負(fù)荷性能圖36三、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖37四、塔的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖38摘 要本設(shè)計(jì)是以乙醇水物系為設(shè)計(jì)物系，以浮閥塔為精餾設(shè)備分離乙醇和水。浮閥塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系乙醇水的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析，選取，計(jì)算，核算，繪

5、圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)逐板計(jì)算得出理論板數(shù)為16塊，回流比為3.531,算出塔效率為0.518，實(shí)際板數(shù)為32塊，進(jìn)料位置為第11塊，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算中得出塔徑為1米，有效塔高13.6米，浮閥數(shù)（提餾段每塊76）。通過(guò)浮閥塔的流體力學(xué)驗(yàn)算，證明各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)過(guò)程正常，操作合適。關(guān)鍵詞：乙醇、水、二元精餾、浮閥連續(xù)精餾精餾塔、提餾段0吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)第1章 前言1.1精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)中，在精餾柱及精餾塔中精餾時(shí)，上述部分氣化和部分冷凝是同時(shí)進(jìn)行的。對(duì)理想液態(tài)混合物精餾時(shí)，最后得到的餾液(氣相冷卻而成)是沸點(diǎn)低的B物質(zhì)，而

6、殘液是沸點(diǎn)高的A物質(zhì)，精餾是多次簡(jiǎn)單蒸餾的組合。精餾塔底部是加熱區(qū)，溫度最高；塔頂溫度最低。精餾結(jié)果，塔頂冷凝收集的是純低沸點(diǎn)組分，純高沸點(diǎn)組分則留在塔底。1.2精餾塔對(duì)塔設(shè)備的要求精餾設(shè)備所用的設(shè)備及其相互聯(lián)系，總稱為精餾裝置，其核心為精餾塔。常用的精餾塔有板式塔和填料塔兩類，通稱塔設(shè)備，和其他傳質(zhì)過(guò)程一樣，精餾塔對(duì)塔設(shè)備的要求大致如下： 一：生產(chǎn)能力大：即單位塔截面大的氣液相流率，不會(huì)產(chǎn)生液泛等不正常流 動(dòng)。 二：效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 三：流體阻力小：流體通過(guò)塔設(shè)備時(shí)阻力降小，可以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，在減壓操作是時(shí)，易于達(dá)到所要求的真空度。 四

7、：有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動(dòng)時(shí)，兩相均能維持正常的流動(dòng)，而且不會(huì)使效率發(fā)生較大的變化。 五：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，安裝檢修方便。 六：能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。1.4常用板式塔類型及本設(shè)計(jì)的選型常用板式塔類型有很多，如：篩板塔、泡罩塔、舌型塔、浮閥塔等。而浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠(yuǎn)較其他形式的塔板廣泛，是目前新型塔板研開發(fā)的主要方向。近年來(lái)與浮閥塔一直成為化工生中主要的傳質(zhì)設(shè)備，浮閥塔多用不銹鋼板或合金 。實(shí)際操作表明，浮閥在一定程度的漏夜?fàn)顟B(tài)下，使其操作板效率明顯下降，其操作的負(fù)荷范圍較泡罩塔窄，但設(shè)計(jì)良好的塔其操作彈性仍可達(dá)到

8、滿意的程度。 浮閥塔塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)。所以在此我們使用浮閥塔，浮閥塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，制造方便；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大等。 乙醇與水的分離是正常物系的分離，精餾的意義重大，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于提純物質(zhì)有非常重要的意義。所以有必要做好本次設(shè)計(jì)1.4本設(shè)計(jì)所選塔的特性浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是： 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

9、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(guò)浮閥塔板時(shí)阻力較小，使氣體壓降及液面落差比泡罩塔小。 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(lái)，浮閥塔的推廣并不是越來(lái)越廣。 近幾十年來(lái)，人們對(duì)浮閥塔的研究越來(lái)越深入，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越豐富，積累的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)比較完整，因此設(shè)計(jì)浮閥塔比較合適第二章流程的確定和

10、說(shuō)明2.1設(shè)計(jì)思路首先，乙醇和水的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定的時(shí)間之后，通過(guò)泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn)，混合物中既有氣相混合物，又有液相混合物，這時(shí)候原料混合物就分開了，氣相混合物在精餾塔中上升，而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入乙醇的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過(guò)程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾

11、塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說(shuō)的過(guò)程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。最終，完成乙醇和水的分離。2.1設(shè)計(jì)流程乙醇水混合液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱，進(jìn)料狀況為汽液混合物q=1 送入精餾塔，塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余經(jīng)塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻后，送至儲(chǔ)罐,塔釜采用直接蒸汽加熱,塔底產(chǎn)品冷卻后,送入貯罐(附流程圖)。第三章 精餾塔的工藝計(jì)算3.1物料衡算3.1.1原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的摩爾分率乙醇的摩爾質(zhì)量 水的摩爾質(zhì)量 原料加料量 F100kmol/h進(jìn)料組成 xF0.275餾出液組成 xD0.843釜液組成 xw0.013塔頂壓力 p100kpa單板壓降 0.7 kPa3.1.2物料

12、衡算精餾塔二元系物料解得：D=31.6 W=68.4精餾段：L=RD=2.36×31.6=74.51 kmol/h V=（R+1）D=（2.36+1）×31.6=106.08kmol/h提餾段： =L+qF=74.51+100=174.51 kmol/h =V+(q1)F=V=106.08 kmol/h3.2回流比的確定3.2.1平均相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算查1由相平衡方程 得由常壓下乙醇-水溶液的平衡數(shù)據(jù)x0.180.20.250.30.350.4y0.510.5250.5510.5750.5950.61x0.450.550.50.60.650.7y0.6350.6780.678

13、0.6970.7250.755由道爾頓分壓定律 及得 將上表數(shù)據(jù)代入 得：序號(hào)123453.68153.15692.72542.35012.1263序號(hào)6789101.91551.72281.54081.41961.3207則 則 平衡線方程： 3.2.2最小回流比的計(jì)算和適宜回流比的確定xF0.275 xD0.843xw0.012 =3.04 因?yàn)閝=1所以Xe= xF0.275由相平衡方程= 0.536最小回流比操作回流比取最小回流比的1.6倍=1.6=2.363.3板數(shù)的確定3.3.1精餾塔的氣液相負(fù)荷精餾段：L=RD=2.36×31.6=74.51 kmol/h V=（R+1

14、）D=（2.36+1）×31.6=106.08 kmol/h提餾段： =L+qF=74.51+100=174.51 kmol/h =V+(q1)F=V=106.08 kmol/h3.3.2精餾段與提餾段操作線方程精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： 3.3.3逐板法確定理論板數(shù)及進(jìn)料位置對(duì)于甲醇水屬物系，可采用逐板計(jì)算法求理論板層數(shù)。根據(jù)求得的相對(duì)揮發(fā)度可知相平衡方程為 因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料，q=1， 第一塊板上升的蒸汽組成 第一塊板下降的液體組成由式（c ）求取由第二塊板上升的氣相組成用（a）式求取:由第二塊板下降的液體組成如此反復(fù)計(jì)算： ,< 因第5塊板上升的氣相組成由提餾段操作

15、方程（b）:計(jì)算 如此反復(fù)計(jì)算： ,< =0.013根據(jù)以上求解結(jié)果得： 總理論板數(shù)為 9 （包括再沸器） 進(jìn)料板位置為 4 精餾段理論板數(shù) 3 提餾段理論板數(shù) 6 3.3.4全塔效率由進(jìn)料組成 經(jīng)查表 得 泡點(diǎn)溫度 在此溫度下 查文獻(xiàn) 得 ： 則進(jìn)料液再該溫度下的平均粘度為：則板效率E 由計(jì)算=0.401則 實(shí)際塔板數(shù)： 精 餾 段: 提 餾 段: 3.4精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算3.4.1操作溫度的計(jì)算1.)塔頂溫度計(jì)算查文獻(xiàn)乙醇-水溶液中乙醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.70和0.80時(shí),其沸點(diǎn)分別為78.778.4塔頂溫度為,則由內(nèi)插法:, 2.)進(jìn)料板溫度查文獻(xiàn)乙醇-水溶液中乙醇摩爾

16、分?jǐn)?shù)為0.20和0.30時(shí),其沸點(diǎn)分別為83.2和81.7設(shè)塔頂溫度為,則由內(nèi)插法:, 3.)塔釜的溫度查文獻(xiàn)乙醇-水溶液中乙醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.00和0.05時(shí),其沸點(diǎn)分別為100和90.6設(shè)塔頂溫度為,則由內(nèi)插法:, 則 精餾段的平均溫度: 提餾段的平均溫度: 3.4.2操作壓強(qiáng)塔頂壓強(qiáng)：PD=100 kpa 取每層塔板壓降:P=0.7 kpa 則 進(jìn)料板壓力: 塔釜 壓力: 則 精餾段的平均操作壓強(qiáng): 提餾段的平均操作壓強(qiáng): 3.4.3塔內(nèi)各段氣液兩相的平均分子量 乙醇的摩爾質(zhì)量 水的摩爾質(zhì)量 由公式 得 1.)對(duì)于塔頂 , 對(duì)于氣相平均分子量: 對(duì)于液相平均分子量: 2.)對(duì)于進(jìn)料板, 對(duì)

17、于氣相平均分子量; 對(duì)于液相平均分子量: 3.)對(duì)于塔釜 對(duì)于氣相平均分子量: 對(duì)于液相平均分子量: 則 精餾段的平均分子量; 氣 相: 液 相 : 提餾段的平均分子量; 氣 相: 液 相 : 3.4.4精餾塔各組分的密度1.）氣相平均密度 由 計(jì)算： 精餾段的氣相平均密度： 提餾段的氣相平均密度： 2.）液相的平均密度 由 計(jì)算 （1.）對(duì)于塔頂 查文獻(xiàn) ， 質(zhì)量分率 則 （2.）對(duì)于進(jìn)料板 查文獻(xiàn) ， 質(zhì)量分率 則 （3.）對(duì)于塔釜 查文獻(xiàn) ， 質(zhì)量分率 則 則 精餾段的液相平均密度： 提餾段的液相平均密度： 3.4.5液體表面張力的計(jì)算 由 計(jì)算（1.）對(duì)于塔頂 查文獻(xiàn) ， 則 （2.）

18、對(duì)于進(jìn)料板 （3.）對(duì)于塔釜 查文獻(xiàn) ， 則 則精餾段的液體平均表面張力： 提餾段的液體平均表面張力： 3.4.6液體平均粘度的計(jì)算 由 計(jì)算（1.）對(duì)于塔頂 查文獻(xiàn) ， 則 （2.）對(duì)于進(jìn)料板 查文獻(xiàn) ， 則 （3.）對(duì)于塔釜 查文獻(xiàn) ， 則 則精餾段的液體平均粘度： 提餾段的液體平均粘度： 3.4.7氣液負(fù)荷計(jì)算 精餾段氣液負(fù)荷計(jì)算： 提餾段氣液負(fù)荷計(jì)算： 3.5精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算3.5.1塔徑的計(jì)算精餾段液氣流動(dòng)參數(shù) 取板間距，板上清液高度， 則 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得 又 液體的表面張力 取安全系數(shù)為0.6，則空塔氣速： 則 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑園整后為：塔截面積： 實(shí)際空塔氣速u： 提餾段液

19、氣流動(dòng)參數(shù) 取板間距，板上清液高度， 則 查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得 又 液體的表面張力 取安全系數(shù)為0.8，則空塔氣速： 則 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑園整后為：塔截面積： 實(shí)際空塔氣速u： 3.5.2精餾塔有效高度的計(jì)算 板式塔的塔高按下式計(jì)算 初選板間距 HT=0.4m 則 3.5.3溢流裝置計(jì)算因?yàn)镈=1米，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。1.）堰長(zhǎng)取 2.）溢流堰高度由 選用平直堰，堰上液層高度how由下式計(jì)算近似取E=1，則取板上清液高度故 3.）弓形降液管寬度和截面積由 查 弓形降液管的參數(shù) 得, 故 依式 故 降液管設(shè)計(jì)合理4.）降液管底隙高度 取 則 故 降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理選用凹形受液盤

20、，深度3.5.4塔板布置1.）邊緣寬度的確定 取 ， 2.）開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積按下式計(jì)算 其中： 故 3.）浮閥個(gè)數(shù)及其排布 乙醇-水對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性，可選用的碳鋼板，在塔板上按等腰三角形錯(cuò)排排列浮閥，并取塔板上液體進(jìn)出口安定區(qū)寬度和均為60mm邊緣區(qū)寬度為為50mm， 取 浮閥直徑選取F1型浮閥，重型，其閥孔直徑 d0=0.039m初取孔動(dòng)能因子故閥孔氣速u0=10.62m/s故閥孔個(gè)數(shù)：設(shè)計(jì)條件下閥孔氣速： m/s動(dòng)能因子： 塔板上浮閥開孔率：氣體通過(guò)篩孔的氣速： 3.6篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算3.6.1塔板壓降1.）干板阻力的計(jì)算由；干板阻力可計(jì)算如下：臨界孔速故按浮閥未全開計(jì)算：液柱；

21、塔板上液層阻力：液柱；表面張力產(chǎn)生阻力：液柱；故=0.0337+0.03+0.00076=0.06446m液柱。2.）氣體通過(guò)液層的阻力計(jì)算 氣體通過(guò)液層的阻力由 計(jì)算 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖 得則 液柱液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力， 由 計(jì)算即 m液柱 則氣體通過(guò)每層板的壓降： （設(shè)計(jì)允許值）3.6.2液沫夾帶液沫夾帶由 計(jì)算 kg液/kg氣 kg液/kg氣 故在本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許的范圍內(nèi).3.6.3漏液 對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速由 計(jì)算即 實(shí)際孔速 穩(wěn)定系數(shù) 故 在設(shè)計(jì)中無(wú)明顯的漏液3.6.4液泛 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度應(yīng)服從下式： 取 ， 則 m液柱而 板上不

22、設(shè)進(jìn)口堰，由 計(jì)算 液柱 液柱 故 在本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象3.7塔板負(fù)荷性能圖3.7.1過(guò)量液沫夾帶線關(guān)系式在式中，令，并將塔板有關(guān)數(shù)據(jù)代入得：Lh0.20.3Vh1.030.723.7.2液相下限線關(guān)系式由，令E=1，取，并將代入，可得：3.7.3嚴(yán)重漏夜線關(guān)系式令則：或3.7.4液相上限線關(guān)系式在中，令，并將和代入得3.7.5降液管液泛線關(guān)系式由降液管液泛校核條件式將（令其中E=1），hf（略去其中），和hd計(jì)算代入，可得： ；得：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得：Ls0.0010.003Vs2.952.8以Lh為橫坐標(biāo)，Vh為縱坐標(biāo)，可得塔板負(fù)荷性能圖為：在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)A，與原點(diǎn)連接，即

23、為操作線OA。由圖可知，篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得 ， 故彈性操作為 3.8主要接管尺寸的選取3.8.1進(jìn)料管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、T型進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管，管徑計(jì)算如下： 取uF=1.6m/s，而 3.8.2釜液出口管已知釜液流率為 釜液密度： 則： 取管內(nèi)流速為：3.8.3塔頂蒸汽管體積流速： 塔頂蒸密度 則： 取3.8.4回流管采用直管回流管，取uR=1.6m/s。3.8.5塔底蒸汽管體積流速： 塔頂蒸密度 則： 取第四章主要計(jì)算計(jì)算結(jié)果列表4.1浮閥塔計(jì)算結(jié)果匯總項(xiàng) 目符 號(hào)單 位計(jì)算數(shù)據(jù)精餾段提餾段平均分子量氣相kg/kmol

24、36.2524.89液相kg/kmol29.9621.20各段平均壓強(qiáng)kPa102.5107.7各段平均溫度80.1989.53平均密度氣相1.270.89液相815.6903.8各段平均表面張力39.1055.85各段平均粘度0.4270.335平均流量氣相m3/s0.8410.824液相m3/s0.00080.0011實(shí)際塔板數(shù)塊715板間距m0.40.4塔有效高度m3.68.4塔徑m10.1空塔氣速m/s1.0711.05塔板液流形式單流型單流型項(xiàng) 目符 號(hào)單 位計(jì)算數(shù)據(jù)提餾段溢流裝置溢流管形式弓形堰長(zhǎng)m0. 66堰高m0.054溢流堰寬度m0.124管底與受液盤距離m0.0337板上清

25、夜層高度m0.03浮閥數(shù)個(gè)63開孔面積m20.596閥孔流速m/s11塔板壓降kPa446液體在降液管中停留的時(shí)間s20.62降液管內(nèi)清液層高度m0.1317霧沫夾帶kg液/kg 氣0.017負(fù)荷上限液沫夾帶控制負(fù)荷下限漏液控制液相最大負(fù)荷m3/s0.044液相最小負(fù)荷m3/s0.0006彈性操作3.22結(jié)束語(yǔ)課程設(shè)計(jì)是對(duì)以往學(xué)過(guò)的知識(shí)加以檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其是這次精餾塔設(shè)計(jì)更加深入了對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)，使我們所學(xué)的知識(shí)不局限于書本，并鍛煉了我的邏輯思維能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中的許多知識(shí)都需要查閱資料和文獻(xiàn)，并要求加以歸納、整理和總結(jié)。通過(guò)自學(xué)及老師

26、的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，不僅鞏固了所學(xué)的化工原理知識(shí),更極大地拓寬了我的知識(shí)面，讓我更加認(rèn)識(shí)到實(shí)際化工生產(chǎn)過(guò)程和理論的聯(lián)系和差別，這對(duì)將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作無(wú)疑將起到重要的作用.這次化工原理的課程設(shè)計(jì)，從最開始的草稿，到后來(lái)的電子稿，我經(jīng)過(guò)了一遍又一遍的修改，每次修改都伴隨著我很大的努力，當(dāng)然也伴隨著我很大的進(jìn)步，更使我明白理論離實(shí)踐的距離真的很遠(yuǎn)。最開始是由于自己的粗心大意導(dǎo)致了理論板的卻定出現(xiàn)了錯(cuò)誤，從而是的后面出現(xiàn)了一系列的錯(cuò)誤，好在及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從新進(jìn)行了計(jì)算。雖然浪費(fèi)了時(shí)間但是也讓我知道了粗心大意的后果，并且去改掉粗心的毛病。在這次化工原理課程設(shè)計(jì)中我也收獲到了很多，學(xué)會(huì)了一些word中自己以

27、前不會(huì)的的東西，學(xué)了以前從未接觸的Auto CAD 繪圖軟件，同時(shí)也讓我深深地感受到了同學(xué)們之間的友誼，感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)，使我能夠順利的完成我的課程設(shè)計(jì)，同時(shí)也感謝幾位同學(xué)在CAD繪圖過(guò)程中對(duì)我的指導(dǎo)。在此，衷心的謝謝你們對(duì)我的幫助。設(shè)計(jì)中一定有很多疏漏和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正，并感謝學(xué)校給予我這次機(jī)會(huì)！參考文獻(xiàn)：（1）賈紹義，柴誠(chéng)敬，化工單元過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，天津，天津大學(xué)出版社，2002年，3871，101133。 （2）陳敏恒，從德滋，方圖南，齊鳴齋，化工原理（上冊(cè)），第二版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年，310313。（3）陳敏恒，從德滋，方圖南，齊鳴齋，化工原

28、理（下冊(cè)），第二版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，1999年，49103。（4）陳常貴，柴誠(chéng)敬，姚玉英，化工原理（下冊(cè)），天津，天津大學(xué)出版社，2002年，38，90111。（5）唐倫成，化工原理課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明教程，哈爾濱，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005年，3566。（6）圖偉萍，陳佩珍，程達(dá)芳，化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年。(7) 劉光啟，馬連湘，劉杰，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（無(wú)機(jī)卷），北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年，127。（8）劉光啟，馬連湘，劉杰，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷），北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年，299324。（9）羅傳義，時(shí)景榮，VBA程序設(shè)計(jì)，吉林，吉

29、林科學(xué)技術(shù)出版社，2003年，139151。主要符號(hào)說(shuō)明表 主要符號(hào)說(shuō)明符號(hào)意義單位Aa基板鼓泡區(qū)面積m2Ad降液管截面積m2Af總降壓管截面積m2An塔板上方氣體通道截面積m2Ao浮閥塔板閥孔總截面積m2AT塔截面積m2C計(jì)算液泛速度的負(fù)荷因子-C20液體表面張力為20mN/m時(shí)的負(fù)荷因子-Co孔流系數(shù)-D塔徑mD塔頂產(chǎn)品流率Kmol/sdo閥孔直徑mE液流收縮系數(shù)-ET塔板效率-eV單位質(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量-F進(jìn)料摩爾質(zhì)量kmol/hFLV兩相流動(dòng)參數(shù)-Fo氣體的閥孔動(dòng)能因子kg0.5/(s·m0.5)G質(zhì)量流量kg/hg重力加速度m/s2h0降液管底隙高度mhc與干板壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴hd降液管壓強(qiáng)降相當(dāng)液柱高度mhL板上液層高度mhp與單板壓降相當(dāng)?shù)囊簩痈叨萴HT板間距mhoW堰上方液頭高度mhW出口堰高m與克服表面張力壓強(qiáng)降相當(dāng)?shù)囊褐叨萴L下降液體流率Kmol/sLh塔內(nèi)液體流量m3/hLs塔內(nèi)液體流量m3/slW堰長(zhǎng)mk塔板的穩(wěn)定性系數(shù)-M摩爾質(zhì)量kg/kmolQ熱流量W表 主