1、化工原理課程設(shè)計(jì)-指南一、如何編寫設(shè)計(jì)說明書（1）緒論1、設(shè)計(jì)內(nèi)容2、被分離物系的用途、分離方法、所分離設(shè)備的特點(diǎn)3、分離方案簡(jiǎn)介（操作壓力、加熱方式、進(jìn)料狀況等）（2）工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1、物料衡算2、塔板數(shù)的確定3、塔板設(shè)計(jì)計(jì)算（1）物性數(shù)據(jù) （2）塔徑初選 （3）塔板設(shè)計(jì)計(jì)算（4）流體力學(xué)校核 （5）負(fù)荷性能圖（3）輔助設(shè)備的計(jì)算和選擇1、塔高 2、再沸器 3、冷凝器 4、回流管 5、接管（4）設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表（5）設(shè)計(jì)體會(huì)（6）符號(hào)說明（7）參考文獻(xiàn)（8）附圖二、詳細(xì)設(shè)計(jì)（精餾段、所有表格和圖均按順序編號(hào)）1、物料衡算（1）進(jìn)料、塔頂及塔底的產(chǎn)品含苯的摩爾分?jǐn)?shù)（2）平均相對(duì)分子量 （3）物料衡

2、算（要求kmol/kg） 確定F、D、W（要求：物料衡算各數(shù)值列表表示）2、塔板數(shù)的確定（1）氣液平衡數(shù)據(jù) 由苯-甲苯數(shù)據(jù)做x-y圖設(shè)塔頂溫度 tD, 精餾塔定性溫度 （2）回流比選擇加熱狀態(tài)（q）自選-我們-泡點(diǎn)進(jìn)料R=（1.2-2）Rm 自選 （3）操作線方程（4）理論板數(shù)NT的確定用逐板計(jì)算法求NT（5）塔板效率和實(shí)際塔板數(shù)N由查液體粘度共線圖 由精餾塔全塔效率關(guān)聯(lián)圖實(shí)際板數(shù) 實(shí)際加料位置3、塔板設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)汽相：流量液相：流量(1) 物性數(shù)據(jù) （精餾段）精餾段查得此溫度下將mol分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換成質(zhì)量分?jǐn)?shù)汽相平均分子量 汽相密度 汽相體積流量質(zhì)量流量 液相平均分子量 液相平均體積流量 液相

3、質(zhì)量流量 (2) 塔徑初選HT（板間距）選定之后，可根據(jù)夾帶液泛條件初步確定D。計(jì)算液泛速度確定泛點(diǎn)百分率確定液流型式和溢流堰長計(jì)算塔徑并進(jìn)行圓整（3）塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溢流堰的型式和高度的選擇降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸的選擇安定區(qū)和邊緣區(qū)寬度的選擇孔徑和開孔率的選擇（4）流體力學(xué)校核板壓降的校核液沫夾帶的校核溢流液泛條件的校核液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的校核漏液點(diǎn)的校核（5）負(fù)荷性能圖線1為過量液沫夾帶線。其位置通常是以液沫夾帶量ev=0.1kg液體/kg干氣為依據(jù)確定的。線2為漏液線。其位置可根據(jù)漏液點(diǎn)氣速確定。線3為溢流液泛線。該線可根據(jù)溢流液泛的產(chǎn)生條件確定。線4為液量下限線。其位置可根據(jù)h

4、ow=6mm確定。線5為液量上限線。其位置可根據(jù)液體在降液管中停留時(shí)間不小于35s確定。負(fù)荷性能圖對(duì)于現(xiàn)有塔的操作、塔板的改造和設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。4、輔助設(shè)備的選擇（1）熱量衡算目的：確定再沸器的熱負(fù)荷和冷凝器的冷卻負(fù)荷。塔頂蒸汽帶出熱量Qv=V Iv (I 焓，kJ/kg)塔底產(chǎn)品帶出熱量Qw=W Iw 進(jìn)料帶入熱量 QF=F IF 回流帶入熱量 QL=L IL 塔釜加熱量QB 設(shè)備熱損失 Qn0.1QB總熱量衡算 Qv+Qw+Qn=QL+QF+QB QB=1.1(Qv+Qw-QL-QF) 塔頂冷凝器帶走的熱量QC塔頂產(chǎn)品帶走的熱量 QD = D ID冷凝器熱量衡算 QV = QC+QD

5、+QL塔頂冷凝器冷卻負(fù)荷 QC = QV-QD-QL若為恒摩爾流，塔頂全凝，泡點(diǎn)回流且熱損失很小，則可化簡(jiǎn)計(jì)算： QB=V rb QC =Vrc式中rc 組成為xD的混合液的平均氣化熱 rb 組成為xw 的混合液的平均氣化熱。 冷凝器的選型回流型式小型塔冷凝器可安裝在塔頂，冷凝液由重力作用回流入塔。大型塔冷凝器安裝在地面或平臺(tái)上，回流液由泵輸送，即強(qiáng)制回流。冷凝器常采用管殼式換熱器，一般認(rèn)為臥式殼程冷凝較好。再沸器的選型小塔再沸器可直接安裝在塔底部，大型塔再沸器一般安裝在塔外。 常用再沸器的型式有熱虹吸式再沸器，此種型式的再沸器可分為立式和臥式兩種。(2)塔高板式塔的塔高如圖5-13所示?？砂?/p>

6、下式計(jì)算，即 1.塔頂空間塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距。為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應(yīng)大于板間距，設(shè)計(jì)中通常取塔頂間距為(1.52.0) HT。若需要安裝除沫器時(shí)，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂間距。2.塔底空間 塔底空間指塔內(nèi)最下層塔板到塔底間距。其值由如下因素決定： 塔底儲(chǔ)液空間依儲(chǔ)存液量停留38 min(易結(jié)焦物料可縮短停留時(shí)間）而定； 再沸器的安裝方式及安裝高度； 塔底液面至最下層塔板之間要留有12m的間距。3人孔對(duì)于D1000的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔68層塔板設(shè)一人孔。人孔直徑一般為450600，其伸出塔體的筒體長為200250，人孔中心距操作平臺(tái)約8001200。設(shè)人孔處的板間距應(yīng)等于或大于600。(3)接管尺寸（圓整）