板间距HT,m 塔板型式 空塔气速u,m/s 溢流堰长度lW,m 溢流堰高度hW,m 板上液层高度hL,m 降液管底隙高度h0,m 浮阀数N,个 阀孔气速u0,m/s 阀孔动能因数F0 临界阀孔气速u0c,m/s 孔心距t,m 排间距t',m 单板压降?p,Pa 液体在降液管内的停留时间?,s 降液管内的清液高度Hd,m 泛点率，% 气相负荷上限(VS)max 气相负荷下限(VS)min 开孔率，% 操作弹性 0.4 单溢流弓形降液管 1.476 0.705 0.05 0.01 0.025 89 10.38 5 10.32 0.075 0.065 564.7 41.8 12.6 0.1297 63.4 1.65 0.57 13.5 2.89 分块式塔板 等腰三角形叉排 同一横排的孔心距 相临二横排的中心线距离 精馏段 提馏段 雾沫夹带控制 漏夜控制 8. 各接管尺寸的确定 26
8.1 进料管 FMf299?22.3911.3进料体积流量VSf??f??7.32m3/h?0.00203m3/s 取适宜的输送速度uf?2.0m/s，故 dif?4VSf?4?0.002032??0.036m ?u经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64)，规格：?45?3mm 实际管内流速：uf?8.2 釜残液出料管 釜残液的体积流量： VSW?WMw?364.85?18.1958.4?6.89m3/h?0.00191m3/s 4?0.00203??0.0392?1.7m/s ?w取适宜的输送速度uW?1.5m/s，则 d计?4?0.001911.5??0.04m 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64)，规格：?45?3mm 实际管内流速：uW?8.3 回流液管 回流液体积流量 4?0.00194??0.0392?1.6m/s 27
VSL?LML?L?66.85?39.81747?3.51m3/h?0.000975m3/s 利用液体的重力进行回流，取适宜的回流速度uL?0.5m/s，那么 d计?4?0.0009750.5??0.05m 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64)，规格：?57?3.5mm 实际管内流速：uW?8.4 塔顶上升蒸汽管 塔顶上升蒸汽的体积流量： VSV?(1?1)?65.85?39.811.398?3750m3/h?1.042m3/s 4?0.00194??0.0392?1.6m/s 取适宜速度uV?2.0m/s，那么 d计?4?1.04220??0.258m 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64)，规格：?273?5mm 实际管内流速：uSV?8.5 水蒸汽进口管 通入塔的水蒸气体积流量： VSO?131.7?180.597?3971m3/h?1.103m3/s 4?1.042??0.2632?19.2m/s 取适宜速度u0?2.5m/s，那么 28
d计?4?1.10325??0.237m 经圆整选取热轧无缝钢管(YB231-64)，规格：?245?5mm 实际管内流速：u0?4?1.103??0.2352?25.43m/s 课程设计评价 本设计是前人科学成果以及经验公式的前提下进行设计的,并且参考资料中有完全相同的类型的设计同计算,所以计算过程上不会出现太大的公式选择错误.而且在反复的设计过程中,也对公式应用也有了比较大理解和进步. 本设计在理论塔板的确定上采用图解法,因为其简单而且明了,全塔效率采用前人经验公式,在选择回流比的时候采用了试差法,先计算出几种回流比下的总花费,然后再确定最佳回流比. 本设计的的最佳回流比我个人认为选择的比较好,因为通过理论塔板以及塔顶冷凝水的耗费计算,我发现在我的物性参数下,理论塔板数变化走向在1.3倍Rmin以下变化很大,在1.3Rmin到1.5Rmin之间变化中等.在1.8Rmin到2.0Rmin之间理论塔板数完全相等.而且在1.3Rmin和1.2Rmin时,冷却水用量己经很接近.相差己经很近.而塔板数却斗增.说明再把回流比取小取小己经没有多意义了,再小的话塔板数可能会增到无法采用.而且又不会比1.2Rmin节约到哪里. 回流比与总耗费的关系基本如下图:
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1.2Rmin 经过计算发现塔顶的塔径是最大的,这主要是在同样的摩尔流量下,塔顶无论气相还是液相密度都比较小(乙醇比较含量高).所以造成在塔顶的气液相负荷都很高. 换热器的传热速率取值较高,但合理.因为现代科学发展有很多精细化学品能处理污垢问题.所以稍稍取大点不影响实际应用结果. 对于塔板负荷性能图,操作线比较陡,主要是因为回流比比较小,所以较小的液相流量变化就会引起较大的气相流量变化.液泛线比较低但这是物性自身与塔径共同决定的,与塔板本身无关. 所以综上所述.我认为本次设计算得上一个成功的课程设计. 课程设计心得 通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对精馏塔的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下，及时的按要求完成了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很多重要的知识，同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。并且对以前学习化工原理的枯燥感有了新的认识. 参考文献 [1]夏清、陈常贵.化工原理(上.下)[M].天津大学出版社.2007年8月第8版 [2]郑秋霞.化工原理实验.[M].中国石化出版社. [3]贾绍义、柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津：天津大学出版社，2002、
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[4]路秀林、王者相.塔设备[M].北京：化学工业出版社，2004、1 [5]王明辉.化工单元过程课程设计[M].北京：化学工业出版社，2002、6 [6]夏清、陈常贵.化工原理（上册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1 [7]夏清、陈常贵.化工原理（下册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1 [8]《化学工程手册》编辑委员会.化学工程手册—气液传质设备[M]。北京：化学工业出版社，1989、7 [9]刘光启、马连湘.化学化工物性参数手册[M].北京：化学工业出版社，2002 [10]贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002
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