优秀的化工课程设计年产15000吨乙醇精馏塔(共48页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上化工原理课程设计说明书 设计题目: 年产15000吨乙醇精馏塔 设计人员： 所在班级： 成绩： 指导老师 日期： 12年11月 目录 6 第一章 前 言 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用6 1.2精馏塔对塔设备的要求 7 1.3常用板式塔类型及本设计的选型7 1.4乙醇的性质和用途 第二章 概述 9第三章 设计方案的确定101 3.2进料状况1 3.3回流比 11 3.4加热方式12 3.5选择塔板类型12 3.6热能的利用 12 3.7再沸器、冷凝器等附属设备的安排13 3.8设计的依据与技术来源 13 第四章 流程的确定和说明 13 4.1设计思路 13 4.

2、2设计流程 14 第五章 精馏塔设计物料计算 14 5.1查阅文献，整理有关物性数据15 5.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率X16 5.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 17 5.1.3易挥发组分的物料衡算 17 5.2.1最小回流比及操作回流比的确定 19 5.2.2精馏段和提馏段操作线的确定 20 5.2.3理论及实际塔板数的确定 20第六章 塔的结构设计 22 6.1.1精馏塔塔径的计算 22 6.1.2平均摩尔质量的计算 23 6.2.1平均密度的计算 25 6.3. 液相平均密度的计算26 6.3.1液体平均表面张力计算 26 6.4液体平均黏度计算 27 6.5

3、气液相体积流率计算 28第七章 精馏塔有效高度的计算 29第八章 塔板主要工艺尺寸的计算 31 8.1溢流装置计算 31 8.2降液管 31 8.2.1降液管高度和截面积 328.2.2降液管底隙高度 338.3塔板布置 348.3.1塔板的分块 348.3.2边缘区宽度确定 348.3.3开孔区面积计算 348.4浮阀塔计算及其排列 348.5校核358.6流体力学验算 358.6.1气体通过浮阀塔板的压力降 378.6.2漏液验算 378.7雾沫夹带验算378.7.1液体在降液管内的停留时间 388.8操作性能负荷图 398.9接管尺寸确定 42 8.9.1 进料管尺寸428.9.2釜残液

4、管尺寸 42总结 45致谢 46参考文献47化工原理课程设计任务书一、 设计题目：乙醇-水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件（1）进精馏塔的料液含乙醇45%（质量分数，下同），其余为水；（3）塔顶易挥发组分回收率为99%；（4）生产能力为15000吨/年92%的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24h连续运行。（6）操作条件 a）塔顶压强 4KPa(表压） b)进料热状态 自选 c)回流比自选 d)加热蒸汽压力 低压蒸汽 （或自选） e)单板压降 0.7KPa 三、 设备形式：筛板塔或浮阀塔四、 设计内容： 1、设计说明书的内容 1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的

5、工艺条件及有关物性数据的计算； 4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5）塔板主要工艺尺寸计算： 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算; 9)对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2、设计图纸要求： 1）绘制生产工艺流程图； 2）绘制精馏塔设计条件图。 五、 设计基础数据:1.常压下乙醇水体系的t-x-y数据；2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 摘 要本设计是以乙醇水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离乙醇和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系乙醇水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。通过逐板计算得出

6、理论板数为16块，回流比为3.219,算出塔效率为0.518，实际板数为32块，进料位置为第11块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米，有效塔高13.6米，浮阀数（提馏段每块76）。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。关键词：乙醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段 第一章 前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区，温度

7、最高；塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。1.2精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，心为精馏常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下： 一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。 二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使

8、效率发生较大的变化。 五：结构简单，造价低，安装检修方便。 六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。1.3常用板式塔类型及本设计的选型 常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，浮阀塔多用不锈钢板或合金 。实际操作表明，浮阀在一定程度的漏夜状态下，使其操作板效率明显下降，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。 浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者

9、的优点。所以在此我们使用浮阀塔，浮阀塔的突出优点是结构简单，造价低，制造方便；塔板开孔率大，生产能力大等。 乙醇与水的分离是正常物系的分离，精馏的意义重大，在化工生产中应用非常广泛，对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计。1.4乙醇的性质和用途乙醇是在常温、常压下是一种无色、透明、有香味、易挥发的液体，熔点-117.3，沸点78.5，凝固点为-114.1密度0.7893g/cm3,能与水及大多数有机溶剂以任意比混溶。乙醇易燃,它的爆炸极限为3.5%18%,闪点11,使用时须注意安全。工业酒精含乙醇约95。含乙醇达99.5以上的酒精称无水乙醇。含乙醇95.6,水4.4的酒精是恒沸混

10、合液,沸点为78.15，其中少量的水无法用蒸馏法除去。乙醇在化工、医药、染料、国防、食品等行业有不可或缺的重要应用。但是，无水乙醇作为燃料的应用应该是21世纪最广泛的应用。工业上可以将无水乙醇与汽油按比例调和,生产车用乙醇汽油。以发酵法生产的燃料乙醇具有和矿物质燃料相似的燃料性能,其生产原料是生物质,是一种可再生能源。此外,乙醇燃料过程所排放的一氧化碳和含硫气体均低于汽油燃料,所产生的二氧化碳和作为原料的生物源生长所消耗的二氧化碳基本持平,这对减少对大气的污染及抑制温室效应意义重大。因此,燃料乙醇也被称为“清洁燃料” 。1.5本设计所选塔的特性浮阀塔的优点是 :1 生产能力大，由于塔板上浮阀安

11、排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%40%，与筛板塔接近。2. 操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。 3. 塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。4. 气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。5. 塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%80%，但是比筛板塔高 20%30%。 但是，浮阀塔的抗腐蚀性较高（防止浮阀锈死在塔板上），所以一般采用不锈钢作成，致使浮阀造价昂贵，推广受到一定

12、限制。随着科学技术的不断发展，各种新型填料，高效率塔板的不断被研制出来，浮阀塔的推广并不是越来越广。 近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适。 第二章 概述乙醇在工业，医药，民用等方面，都有很广泛的应用，是一种很重要的原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，所以，想得到高纯度的乙醇很困难。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎

13、完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行，塔内装有若干层塔板和充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器，回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔形，特别是在石油，化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的是F1型和V-4型。F1型浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB

14、168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，采用轻阀。浮阀塔具有下列优点：1，生产能力大。2，操作弹性大。3，塔板效率高。4，气体压强降及液面落差较小。5，塔的造价低。浮阀塔不宜处理宜结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。 第三章 设计方案的确定 课程设计方案选定所涉及的主要内容有：操作压力，进料状况，加热方式及其热能的利用。3.1操作压力： 精馏可在常压，加压或减压下进行，确定操作压力主要是根据处理物料的性质，技术上的可行性和经济上的合理性来考虑。一般来说，常压精馏最为简单经济，若物料无

15、特殊要求，应尽量在常压先操作。加压操作可提高平衡温度，有利于塔顶蒸汽冷凝热的利用，或可以使用较便宜的冷却剂，减少冷凝，冷却费用。在相同的塔径下，适当提高操作压力还可提高塔的处理能力，但增加塔压，也提高了再沸器的温度，并且相对挥发度也有所下降。降低操作压力，组分的相对挥发度增大，有利于分离。减压操作降低了平衡温度，这样可以使用较低温位的加热剂。但降低压力也导致塔径增大和塔顶蒸汽冷凝温度降低，且必须使用抽真空的设备，增加了相应的设备和操作费用。故我们采用塔顶压力为常压进行操作。3.2进料状况： 进料状态有多种，但一般都是将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中，这样，进料温度就不受季节，气温变化和前道

16、工序波动的影响，塔的操作就比较容易控制。此外，泡点进料时，精馏段与提馏段的塔径相同，设计制造均比较方便。但泡点进料需预热，热耗很大。在此次设计中，我们选用30C冷夜进料。3.3加热方式：精馏塔通常设置再沸器，采用间接蒸汽加热，以提供足够的能量，若待分离的物系为某种轻组分和水的混合物，往往可采用直接蒸汽加热方式，即把蒸汽直接通入塔釜汽化釜液。这样操作费用和设备费用均可降低。但在塔顶轻组分回收率一定时，由于蒸汽冷凝水的稀释作用，使残液轻组分浓度降低，所需塔板数略有增加。综合考虑，我们采用间接蒸汽加热的方式。3.4回流比：适宜的回流比应该通过经济合算来确定，即操作费用和设备折旧费用之和为最低时的回流

17、比为最适宜的回流比。我们确定回流比的方法为：先求出最小回流比R，根据经验取操作回流比为最小回流比的1.12.0倍，即：R（1.12.0）R回流方式采用泡点回流，易于控制。3.5选择塔板类型：选用F1浮阀塔板（重阀）。F1浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，且重阀采用厚度2mm的薄板冲制，每阀质量约为33g。浮阀塔具有的优点：生产能力大，操作弹性大，塔板效率高，气体压强以及液面落差较小。3.6热能的利用蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝，因此热效率很低，通常进入再沸器的能量仅有5%左右被有效利用。塔顶蒸汽冷凝放出的热量是大量的，但其能位较低，不可能直接用来做塔釜的热源，但可用作低温

18、热源，供别处使用。或可采用热泵技术，提高温度后再用于加热釜液。此外，通过蒸馏系统的合理设置，也可取得节能的效果。例如，可采用设置中间再沸器和中间冷凝器的流程。3.7再沸器、冷凝器等附属设备的安排本设计精馏过程采用蒸汽间接加热，在釜底设再沸器。塔顶设冷凝冷却器，将塔顶蒸气完全冷凝后再冷却到78左右回流入塔。塔顶通过回流比控制器分流，馏出产品进入贮罐。3.8设计的依据与技术来源本设计依据于精馏的原理（即利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝使轻重组分分离），并在满足工艺和操作的要求，满足经济上的要求，保证生产安全的基础上，对设计任务进行分析并做出理论计算。目前，精馏塔的设

19、计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，此次设计采用精确计算与软件验算相结合的方法。 第四章 流程的确定和说明4.1设计思路 首先，乙醇和水的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入乙醇的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做

20、回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成乙醇和水的分离。4.2设计流程乙醇水混合液经原料预热器加热，进料状况为汽液混合物q=1 送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分入塔回流，其余经塔顶产品冷却器冷却后，送至储罐,塔釜采用直接蒸汽加热,塔底产品冷却后,送入贮罐(流程图见手画)。第五章 精馏塔设计物料计算 进精馏塔的料液含乙醇45%（质量分数，下同），其余为水，塔顶易挥发组分回收率为99%，生产能力为15000吨/年92%的乙醇产品，每年按

21、330天计，每天24h连续运行。）操作条件 a）塔顶压强 4KPa(表压） b)进料热状态 自选 c)回流比自选 d)加热蒸汽压力 低压蒸汽 （或自选） e)单板压降 0.7KPa 5.1查阅文献，整理有关物性数据 水和乙醇的物理性质名称分子式相对分子质量密度20沸 点101.33kPa比热容(20)Kg/(kg.)黏度(20)mPa.s导热系数(20)/(m.)表面张力(20)N/m水18.029981004.1831.0050.59972.8乙醇46.0778978.32.391.150.17222.8常压下乙醇和水的气液平衡数据常压下乙醇水系统txy数据如表31所示。表31 乙醇水系统t

22、xy数据沸点t/乙醇摩尔数/%沸点t/乙醇摩尔数/%气相液相气相液相99.90.0040.0538227.356.4499.80.040.5181.333.2458.7899.70.050.7780.642.0962.2299.50.121.5780.148.9264.7099.20.232.9079.8552.6866.2899.00.313.72579.561.0270.29 98.750.394.5179.265.6472.71 97.650.798.7678.9568.9274.6995.81.6116.3478.7572.3676.9391.34.1629.9278.675.9979

23、.2687.97.4139.1678.479.8281.8385.212.6447.4978.2783.8784.91 83.7517.4151.6778.285.9786.4082.325.7555.7478.1589.4189.41（3）精馏塔全塔物料恒算 ：原料液流量（） ：原料组成（摩尔分数） ：塔顶产品流量（） ：塔顶组成（摩尔分数） ：塔底残液流量（） ：塔底组成（摩尔分数）5.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率X乙醇 MA = 46.07水 MB = 18.02 进料液中轻组分(乙醇)质量分数为45的摩尔分率 塔顶轻组分(乙醇)质量分数为92的摩尔分率 塔底轻组分(乙醇)质

24、量分数为5的摩尔分率由 (后计算得出) 5.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 = = 塔顶产出量 5.1.3易挥发组分的物料衡算 联立解得 表1 物料衡算数据记录246.50kmol/h0.24376.356kmol/h0.833188.14kmol/h0.003 由图查出组成的乙醇-水溶液泡点为83.25C，在平均温度为（83.25+30）/2=56.63下，由化工原理（第三版，王志魁）附录查得乙醇与水的有关物性为：乙醇的摩尔热容：乙醇的摩尔汽化潜热：水的摩尔热容：水的摩尔汽化潜热：比较水与乙醇的摩尔汽化潜热可知，系统满足衡摩尔流的假定。加料液的平均摩尔热容：加料液的平均汽化热：5

25、.2.1最小回流比及操作回流比的确定（1）q线方程：做出下图，得q线与平衡线的交点（0.241，0.553），即，由，得（2）过点（0.833，0.833）做平衡线的切线，交Y轴于点（0，0.43）由，得取较大的回流比，故根据，取R=3.2195.2.2精馏段和提馏段操作线的确定 精馏段液相流量： 精馏段汽相流量： 精馏段操作线方程： 提馏段液相流量： 提馏段汽相流量： 提馏段操作线方程： 5.2.3理论及实际塔板数的确定A 用图解法求解理论板数在y-x图上分别画出提馏段方程和精馏段方程，利用图解法可以求出理论塔板数为16块（含塔釜）。其中第13理论板为进料板。见下图B 用奥康奈尔法对全塔效率

26、进行估算：（1）由相平衡方程式，可得根据乙醇-水体系的相平衡数据可以查得： 因此可以求得：平均相对挥发度的求取：(2)根据乙醇-水体系的相平衡数据可以查得：塔顶： ，塔釜： , 塔顶和塔釜的算术平均温度：由化工原理（第三版，化学工业出版社，王志魁）书中附表12查得：在88.77C下， ， 根据公式 得（1） 由奥康奈尔关联式： C 求解实际塔板数 取N=33 第六章塔的结构设计6.1.1精馏塔塔径的计算A. 查得有关乙醇与水的安托因方程：乙醇：得: 水：得：将代入 进行试差，求塔顶、进料板、及塔釜的压力和温度：1) 塔顶：， 试差得2) 进料板位置：精馏段实际板层数：每层塔板压降：进料板压力：

27、进料板：，试差得3) 提馏段实际板层数：塔釜压力：塔釜：， 试差得求得精馏段及提馏段的平均压力及温度：精馏段：提馏段： 6.1.2平均摩尔质量的计算： 塔顶： 进料板： 塔釜： 精馏段平均摩尔质量： 提馏段平均摩尔质量： 表2 平均摩尔质量的计算塔顶精馏段平均摩尔质量进料板提馏段平均摩尔质量塔釜6.2.1平均密度的计算：1) 汽相平均密度计算： 精馏段汽相平均密度：提馏段汽相平均密度：2) 液相平均密度计算：塔顶：， 得：进料板：，,得：塔釜：， 得：精馏段液相平均密度：提馏段液相平均密度：塔顶塔釜 进料板精馏段液相平均密度提馏段液相平均密度表3 6.3. 液相平均密度的计算6.3.1液体平均

28、表面张力计算液体平均表面张力按下式计算：塔顶：，由化工原理（第三版，化学工业出版社，王志魁）附录二十，得：进料板：，查手册：， 得：塔釜：，查附录：， 得：精馏段液体表面平均张力：提馏段液体表面平均张力：塔顶塔釜进料板精馏段液体表面平均张力提馏段液体表面平均张力表4 液体平均表面张力计算6.4液体平均黏度计算： 液体平均黏度按下式计算：塔顶：，查由化工原理（第三版，化学工业出版社，王志魁）附录十二， 得：进料板：，查附录：， 得：塔釜：，查附录：， 得： 精馏段液体平均黏度： 提馏段液体平均黏度：塔顶塔釜进料板精馏段液体平均黏度提馏段液体平均黏度表5 液体平均黏度计算6.5气液相体积流率计算：

29、 精馏段汽相体积流率：液相体积流率：提馏段汽相体积流率：液相体积流率：表6 气液相体积流率计算A. 塔径的确定 塔径的确定，需求，C由下式计算：由Smith图查取。取板间距，板上液层高度，则（1） 精馏段塔径的确定：图的横坐标为查smith图，得0.0826取安全系数为0.8，则空塔气速为：则精馏塔塔径（2） 提馏段塔径的确定：图的横坐标为：查smith图，得取安全系数为0.8，则空塔气速为则提馏塔塔径（3） 按标准塔径圆整后，塔截面积：精馏段实际空塔气速为：提馏段实际空塔气速为： 第七章 精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度的计算：提馏段有效高度的计算：每隔5层塔板开一人孔，人孔高度为0.5m

30、，人孔数：塔顶间距：取塔底空间高度：，进料板处板间距：塔高： 第八章 塔板主要工艺尺寸的计算8.1溢流装置计算 因塔径D=1.6m，可选用单溢流弓形降液管A.堰长lw单溢流：D，取B.溢流堰高度hw因为选用平直堰，堰上液层高度how可用Francis计算， 即精馏段：液体收缩系数计算图 ，查上图得，E=1.02, 则取板上清夜层高度h2=0.05m, 提馏段 查得 E=1.045，则取板上清夜层高度故8.2降液管8.2.1降液管高度和截面积因为，查下图（弓形降液管参数图）得：, 所以，弓形降液管参数图依下式验算液体在降液管中的停留时间：精馏段：提馏段：故降液管设计合理。8.2.2降液管底隙高度

31、降液管底隙高度依下式计算：取，则 精馏段： ，即 提馏段： ，即故降液管底隙高度设计合理。8.3塔板布置8.3.1塔板的分块因为D=900mm,故塔板采用分块式，查表得，塔板分为3块。表8 塔板分块数塔径/mm8001200140016001800200022002400塔板分块数34568.3.2边缘区宽度确定溢流堰前的安定区宽度：WS=0.07m 边缘区宽度：WC=0.035m8.3.3开孔区面积计算开孔区面积按下式计算：其中故8.4浮阀塔计算及其排列采用F1型重阀，重量为33g，孔径为39mmA. 浮法数目 浮法数目按下式计算：气体通过阀孔的速度：取动能因数F=1.1 则精馏段：，提馏段

32、： ，8.5校核1) 精馏段： 气体通过阀孔的实际速度： 阀孔排列图 实际动能因素：2) 提馏段： 气体通过阀孔的实际速度： 实际动能因素：3) 开孔率： 开孔率在10%14%之间，且实际动能因数F0在912间，满足要求。8.6流体力学验算8.6.1气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降） 单板压降：阀片全开前： 阀片全开后: 取板上液层充气因数0=0.5，那么 气体克服液体表面张力所造成的阻力可由下式计算：但由于气体克服液体表面张力所造成的阻力通常很小，可忽略不计。(1) 精馏段：(2) 提馏段：8.6.2漏液验算(1) 精馏段： 气体通过阀孔时的速度： 6(2) 提馏段 气体通过阀孔时的速度：

33、 6降液管内泡沫液层高度可按下式计算：浮法塔的页面落差一般不大，常可忽略不计精馏段 塔板上不设进口堰时： 取 ，Hd(2) 提馏段 塔板上不设进口堰时： 取=0.5 Hd8.7雾沫夹带验算泛点百分率可取下列两式计算，取计算结果中较大的数值： , ZL=D-2Wd ， Ab=AT-2Af(1) 精馏段：(2) 提馏段：8.7.1液体在降液管内的停留时间(1) 精馏段： (2) 提馏段： 8.8操作性能负荷图1汽相负荷下限线：精馏段： 提馏段： 2过量物沫夹带线 取F=0.7 精馏段： 提馏段： 3液泛线 4液相负荷上限线 5液相负荷下限线 精馏段操作性能负荷图提馏段操作性能负荷图8.9接管尺寸确

34、定8.9.1 进料管尺寸 进料体积流量 取适宜流速u=2.0m/s 故 取规格 管内实际流速 8.9.2釜残液管尺寸釜残液体积流量 取适宜u=1.5m/s 取规格 管内实际流速 设计结果：塔径 1500mm塔板间距 350mm理论塔板数 16实际塔板数 35塔有效高度 13.05m实际塔板效率 46.74%操作弹性 2.46进料管尺寸 釜残液管尺寸 液体在降液管停留时间 精馏 16.83s 提镏 8.28s 平均压强 精馏111.55Kpa提镏120.33Kpa 平均温度 精馏88.18C提镏97.82C 气相平均摩尔质量 精馏35.69kg/mol提镏24.06kg/mol 液相平均摩尔质量

35、 精馏32.73kg/mol提镏21.44kg/mol 总结 精溜塔的设计，在化工行业有较广的应用，通过短短两周的设 计，使我认识到精馏在应用是十分广泛的，但是，要把此塔设计好，是 有一定难度的，它不仅要求我们拥有较高的理论基础，还要求我们掌握一定的实践基础。 本次课程设计比上次难难度大，主要是计算复杂，计算量大考虑的细节较多，对同一个设备分成两部分进行考虑，既相互独立又须彼此照应，始终要考虑计算是为一个设备进行。通过这次设计，使我认识到作为过控专业的学生，不仅要学好化工原理化工计算等专业课，还要对设备等相关内容都要学好用好，只有这样才能为以后的工作打下坚实的基础。在整个设计中要考虑很多问题，

36、尤其是一些不容易引起重视细节问题，否则“小毛病出大问题”，这就要我考虑问题要全面详细。学以致用，要多学各方面的知识并充分利用，用融合的，相互联系的知识能更好地解决问题。 由于是工程上的问题，我们设计的不能像理论上那样准确，存在误差是在所难免的，计算过程中数字的一步步地四舍五入逐渐积累了较大的计算误差，但是只要我们在计算中保持高的精确度，这种误差可以大大地减小。在计算中，精馏段和提留段有一定的差别，这就要综合所学知识，将二者合二为一，使其统一。 总之，在本次设计中我学到了很多知识，同时使我认识到理论于实践的结合有多重要，也使我在潜意识中慢慢形成了一种模式：纯理论主义与纯经验主义都是不可取的，只有

37、联系实际、活学活用才是对自己、对社会有用的。 致谢本次课程设计，离不开大家的帮助和付出。首先感谢樊老师在课程设计上给予我们的指导、提供给我们的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计商的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学 参考文献1.陈敏恒 化工原理（下）M. 北京：化学工业出版社，19892.王志魁. 化工原理 M. 北京：化学工业出版社，2004 3.贾绍义 化工原理课程设计M. 天津：天津大学出版社，2002 4.匡国柱谭天恩，窦梅，周明华. 化工原理(上、下册).化学工业出版社，20095.钟秦，陈迁乔，王娟，曲虹霞，马卫华.化工原理国防工业出版社，20096.匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计.化学工业出版社，20027.刁玉玮，王立业，喻健良.化工设备机械基础.大连理工大学出版社，2006专心-专注-专业