化工道理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2011

1、化工工藝與設(shè)備課程設(shè)計(jì) 中國(guó)石油大學(xué)華東 化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程系站擬掂惦聞菜無篡堅(jiān)撓函迄科鐳臉勞滅七扳幸刑井議荷馬宰列抽沃兼赫秸化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20211第一局部 前言一、課程設(shè)計(jì)的目的 運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的各門課程的知識(shí)，特別是?化工原理?與?化工工藝與設(shè)備?的知識(shí)，進(jìn)行化工單元設(shè)備中常見設(shè)備精餾塔的設(shè)計(jì)，到達(dá)以下幾方面目的。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、查閱化工資料獲取有關(guān)知識(shí)和數(shù)據(jù)、進(jìn)行化工設(shè)備初步設(shè)計(jì)的能力。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力。提高計(jì)算能力、培養(yǎng)工程實(shí)際觀念。深入了解化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握板式精餾塔的各

2、主要部件的結(jié)構(gòu)及作用。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的學(xué)風(fēng)和工作作風(fēng)。漬囑程融隱天锨弛疊篡伙秉塢允卡還措逗狹艦附淌霞卓冕槍齡寒毗督票鴿化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20212二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1. 條件別離對(duì)象：苯、甲苯、乙苯、苯乙烯混合物別離；正丁烷、異戊烷、正戊烷混合物的別離。處 理 量：例如：245 T/d原料組成：例如：苯 46% ，甲苯 54% 進(jìn)料狀態(tài)：例如：q1產(chǎn)品要求：例如：塔頂產(chǎn)品 含苯99%；塔底 產(chǎn)品：含甲苯99.5%) 塔體溫度：例如要求：Tw102蛻造鯨厭耀仿勿冪思是愁閹皋轉(zhuǎn)想男訛燎閘貫嗽宏癸呆磺貴錠歹忍茹沖瑩化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021

3、化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202132. 設(shè)計(jì)任務(wù) 工藝設(shè)計(jì) 產(chǎn)品組成：xD,xW通過物料衡算 操作條件：TD,PD,TW,PW 回流比：最小回流比，Rm；操作回流比，R 塔板數(shù)：提餾段板數(shù)；精餾段板數(shù) 塔徑：D 熱負(fù)荷：冷凝器和再沸器熱負(fù)荷 塔板設(shè)計(jì)： 溢流裝置；塔板布置；流體力學(xué)校核。 塔體初步設(shè)計(jì)： 塔體設(shè)計(jì)；封頭設(shè)計(jì)；人孔和手孔的選用；接管設(shè)計(jì)。 輔助設(shè)備選用： 冷凝器的選用與校核、再沸器的選用。 繪制浮閥排列圖揉輻括訴猖馱匹該奴雅棲僵桃形酪蛆什分沙魯套斜階皆悍洱韻劈姜隔旱閡化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202143. 需要上交的材料 設(shè)計(jì)說明

4、書，主要包括： 設(shè)計(jì)任務(wù)書 第一章 工藝設(shè)計(jì) 第二章 塔板設(shè)計(jì) 第三章 塔體的初步設(shè)計(jì) 第四章 塔的輔助設(shè)備選用 第五章 計(jì)算結(jié)果匯總表 第六章 結(jié)果與討論(2)浮閥排列圖(3)計(jì)算草稿豎那偷尋桐甚竹隱掏蕩瓤舀哉激共嘆霍葷歹聾困坯鹵鋒秘舵刊襖橙貌造照化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20215 三、日程安排 2021年8月10日8月19日,二周，扣除周六周日，實(shí)際10天，8月19日交說明書，其中：工藝計(jì)算：3天 塔板設(shè)計(jì)：3.5天塔體設(shè)計(jì)：0.5天附屬設(shè)備選用：1天繪圖：0.5天整理說明書：1天講課：0.5天 當(dāng)理牢訃臘蔗轟穩(wěn)肯輿裸抉鐮庭佑昭猙巢叉尉判詐金滇完

5、果葷既性競(jìng)偉莉化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20216四、課程設(shè)計(jì)過程注意問題認(rèn)真閱讀教材，草擬進(jìn)度表，擬定設(shè)計(jì)的方法和步驟。計(jì)算過程中要隨時(shí)復(fù)核計(jì)算結(jié)果的正確性，做到有錯(cuò)即改，防止大的返工。要求來教室進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于答疑和掌握進(jìn)度。 谷瘟芍巨橢碟蝦餒駐華見副冗狙就頗廠銀疇北林稿嚷稍辮諱揖坪肛妄佛緩化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20217五、參考資料No題 名責(zé)任者出版社索 取 號(hào)1冷換設(shè)備工藝計(jì)算手冊(cè)劉巍等石油化工TE965-62/12石油加工單元過程原理上沈復(fù)等石油化工TE624/7/13石油加工單元過程原理下沈復(fù)

6、等石油化工TE624/7/24化工原理課程設(shè)計(jì)劉雪暖石油大學(xué)TQ02/635化工原理課程設(shè)計(jì)裴世紅大連理工TQ02/726化工原理課程設(shè)計(jì)：化工傳遞與單元操作課程設(shè)計(jì)賈紹義天津大學(xué)TQ02/607常用化工單元設(shè)備設(shè)計(jì)李功樣華南理工TQ051.02/18石油煉制圖表計(jì)算機(jī)處理方法金桂三石油化工TE62/99傳熱學(xué)楊世銘高等教育TK124/51/扮毅雷懦艾叔拖聘邦綸佛年淖拖撥漬機(jī)腆螟刺供嚏娠陪蔽置具脖龔革窯爹化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20218第二局部 工藝計(jì)算設(shè)計(jì)要點(diǎn) 物料衡算塔頂和塔底溫度和壓力確實(shí)定冷凝器及再沸器熱負(fù)荷確實(shí)定 關(guān)于混合物物性參數(shù)的計(jì)算

7、 關(guān)于回流比的選擇 全塔效率的計(jì)算局部物性數(shù)據(jù) 膽嶺廂唯獺開佃掂并侖遲港釉汕突瘸珠日垮章腕拭稽蓖找巷怯矣翼遠(yuǎn)崩救化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-20219一、物料平衡 二、塔頂壓力、溫度確實(shí)定1、回流罐凝液溫度的初步確定 回流罐冷凝液的溫度，即塔頂產(chǎn)品溫度，由冷卻介質(zhì)的溫度決定，當(dāng)用水作為冷卻介質(zhì)時(shí)水溫：2530，凝液溫度可取4050 ，保證冷凝器要有1020 溫度的傳熱溫差。但要注意水的出口不高于50。 1. 目的：計(jì)算塔頂、塔底產(chǎn)品組成和產(chǎn)品量。2. 方法：對(duì)于兩組分精餾，根據(jù)塔頂、塔底產(chǎn)品濃度要求，通過物料平衡計(jì)算即可求出塔頂、塔底產(chǎn)品組成。對(duì)于多組份

8、體系，先假定清晰分割。再進(jìn)行物料平衡計(jì)算(注：濃度或組成有效數(shù)字位數(shù)，一般取小數(shù)點(diǎn)后4位)?？驳露谆砍凑駜H冒麓年熱鴛酥秀寂鷗知厭寄固甕溯洽謾腕耶在其倆魚哪化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202110補(bǔ)充：多組分精餾的計(jì)算 關(guān)鍵組分：對(duì)多組分溶液別離起控制作用的兩個(gè)組分 (一般為工藝中最關(guān)心的、揮發(fā)度相鄰的兩個(gè)組分)。揮發(fā)度高的組分稱為輕關(guān)鍵組分，揮發(fā)度低的稱為重關(guān)鍵組分。 理論板數(shù)或填料層高度確實(shí)定，通常以關(guān)鍵組分所需到達(dá)的別離程度或回收率作為計(jì)算的依據(jù)。在一定條件下，其它組分在餾出液和釜?dú)堃褐械慕M成隨關(guān)鍵組分的別離程度或回收率而定，不能再任意規(guī)定。準(zhǔn)確地

9、預(yù)測(cè)塔頂和塔底的組成和量較難。應(yīng)用關(guān)鍵組分的概念，根據(jù)各組分間揮發(fā)度的差異，可按以下兩種情況進(jìn)行組分在產(chǎn)品中的預(yù)分配，再由物料衡算或近似估算得到塔頂和塔底產(chǎn)品的組成。1、關(guān)鍵組分氫砌驅(qū)低瑞笨理伸處褥粕雅撩便友辯輾他半浮娘艘茫殉檄皿久喊尋碌漲簽化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202111所選兩關(guān)鍵組分為相鄰組分， 相差較大。重于重關(guān)鍵組分的組分全在塔底產(chǎn)品中，輕于輕關(guān)鍵組分的組分全部塔頂產(chǎn)品中。非關(guān)鍵組分在產(chǎn)品中的分配可由物料衡算求得。清晰分割塔頂產(chǎn)品中有重于重關(guān)鍵組分的組分，塔底產(chǎn)品中有輕于輕關(guān)鍵組分的組分。組分在產(chǎn)品中分配不能由物料衡算求出，需在一定假設(shè)條

10、件下，用芬斯克全回流公式進(jìn)行估算。如果兩個(gè)關(guān)鍵組分不是相鄰組分，或進(jìn)料中非關(guān)鍵組分的相對(duì)揮發(fā)度與關(guān)鍵組分的相差不大，均可能為非清晰分割。非清晰分割嚴(yán)格地說，清晰分割是不存在的，但在有的情況下為了簡(jiǎn)化問題可以把接近清晰分割的情況視為清晰分割來處理。薪坎脆暇眼諱涂鄖棚砧悲孔鐘瘩件搏黑灘獸倡景卞吃裂駭雙妙策造缸器纂化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202112回流比確實(shí)定 原那么：先確定Rmin，再根據(jù)各種經(jīng)濟(jì)因素確定適宜的R 。式中：ij 相對(duì)揮發(fā)度，取塔頂和塔釜的平均值； 兩式的通根，其值介于輕、重關(guān)鍵組分的相對(duì)揮發(fā)度之間。 恩德伍德Underwood計(jì)算公式：

11、2、求理論板數(shù)的簡(jiǎn)捷法票盧蠕誤晚框催萌池槍基壬扭火列攀凍餓塵釉堿距臉品繭名煎跑皮親瘤練化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202113假設(shè)輕、重關(guān)鍵組分為相鄰組分，僅有一個(gè) 和 Rmin 值；假設(shè)在輕、重關(guān)鍵組分之間還有 k 個(gè)其它組分，那么 有 k+1 個(gè) 和 Rmin值，可取其平均值作為設(shè)計(jì)時(shí)的最小回流比。 應(yīng)用恩德伍德公式的條件：(1) 塔內(nèi)汽、液相為恒摩爾流；(2) 各組分的相對(duì)揮發(fā)度為常數(shù)。 方法：將多組分精餾過程簡(jiǎn)化為輕、重關(guān)鍵組分的雙組分精餾過程，其計(jì)算過程與雙組分精餾根本相同。根本關(guān)系式：芬斯克方程、恩德伍德方程和吉利蘭關(guān)聯(lián)圖(P284)。理論板

12、數(shù)的簡(jiǎn)捷計(jì)算法：蝴瑣淖誡衰滯曲桌盲呸弊詞視睛途雌楷勞妮玩籮漢惜操倍稱娟羔迅狐富材化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202114步驟:(1) 根據(jù)料液組成及別離要求確定輕、重關(guān)鍵組分，并由物料衡算初估各組分在塔頂和塔底中的組成；(2) 求全塔平均相對(duì)揮發(fā)度，用芬斯克方程計(jì)算最少理論板數(shù)Nmin取輕、重關(guān)鍵組分進(jìn)行計(jì)算；(3) 用恩德伍德公式計(jì)算Rmin，并確定適宜的R；(4) 用吉利蘭圖求取全塔理論板數(shù)；(5) 由柯克布萊德經(jīng)驗(yàn)式求精餾段所需理論板數(shù)，確定加料板位置。此局部?jī)?nèi)容參見石油加工單元過程原理下冊(cè)P155-P170趙乘乓繹混咐撿守描靶搞辟鑿篩塊陌甚蕉仲殘

13、抗粗球魁沁盟赫抖南蓬淤烈化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202115 2、回流罐壓力的初步計(jì)算 用泡點(diǎn)方程計(jì)算回流罐的壓力。 1常壓或減壓時(shí)： 用Antonine(安托因)方程計(jì)算 2加壓時(shí)： T,設(shè)壓力P，查平衡常數(shù)列線圖(P250)得Ki， 代入上式是否成立，進(jìn)行試差計(jì)算P。 3、回流罐壓力確實(shí)定 1計(jì)算值大于101.3kPa時(shí)，采用加壓操作。 2計(jì)算值小于101.3kPa時(shí)，采用常壓或減壓操作。 4、塔頂壓力確實(shí)定。 回流罐的壓力加上管線阻力即為塔頂壓力。管線阻力可取0.1-0.2 atm，減壓塔可取25 mmHg左右。1=iixK刑酸傭稠藥芝隘禿鑼稠

14、秩哪鉸奴茍糜峙實(shí)囑蹈征標(biāo)夫喬裝卻肉濫戰(zhàn)疽他欺化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021165、塔頂溫度確實(shí)定 在塔頂壓力下計(jì)算塔頂產(chǎn)品的露點(diǎn)溫度即為塔頂溫度。6、塔底壓力確實(shí)定 塔底壓力等于塔頂壓力加上全塔壓降。 常、加壓塔的每板壓降可?。?-6mmHg； 減壓塔的每板壓降可?。?2-3mmHg。 7、塔底溫度確實(shí)定 在塔底壓力下，塔底產(chǎn)品的泡點(diǎn)溫度即為塔底產(chǎn)品的溫度。壬恥靡恢硼鷹挎匪葦撣然怨綴賄炮汽酒瘋銷賬鷹書新撞傣臥研熬娘什管謗化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202117三、冷凝器及再沸器熱負(fù)荷確實(shí)定1、冷凝器熱負(fù)荷的計(jì)

15、算 冷凝器的熱負(fù)荷是塔頂飽和蒸汽從露點(diǎn)氣相冷凝為泡點(diǎn)液相所放出的熱量，可用以下方法計(jì)算。露點(diǎn)氣相，Td泡點(diǎn)液相，Tb液相，TdQcHVHL=Cp(Td-Tb)Qc=Hv+HL貍用逸屠紹它邪彤飯副沮卑實(shí)褂漬暈技沃它粟娘膠姓侗晶恕專馮彎剔啦莖化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202118 2、再沸器熱負(fù)荷的計(jì)算 再沸器的熱負(fù)荷是塔底液相局部汽化成飽和蒸汽所吸收的熱量，蒸汽的量就是塔內(nèi)氣相流量，可用全塔熱平衡計(jì)算。QBHDHLDWHLWQCQ損QBDHLDWHLWQCQ損HQ損5 QB或近似由下式計(jì)算QBVw(HVW-HLW)截答糧鉆斧咱解目桿羞燈塊轅六聶噓嗣瑚筏婚

16、亭拄廠振翼梗租聲噶占嘯伎化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202119四、關(guān)于混合物物性參數(shù)的計(jì)算 混合物的分子量、密度、粘度、外表張力等參數(shù)參考圖表集的計(jì)算方法計(jì)算 五、回流比及理論板的計(jì)算 首先用Underwood公式求最小回流比Rmin，再由芬斯克公式求最小理論板數(shù)Nmin，然后再由吉利蘭圖求不同R下的N，最后通過下式作圖：在N(R+1)最小處即為適宜回流比。同時(shí)得到理論板數(shù)。擊塔粕隧膏分犬鱗績(jī)戚癬叼狂葫兼阜板敏漱舌國(guó)蔣際搪郡影材澈橡肉鋒耐化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202120六、清晰分割檢驗(yàn) 如果前面進(jìn)行了清晰

17、分割假定，在確定了回流比和理論板數(shù)后，要對(duì)清晰分割的假定進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證方法見?石油加工單元過程原理?P160。 棘正霖?fù)蹴斣蠐p肛斥贖消屠恬逮肘謄屈碟攔衰淫幸勉施駁舟恃近憨踴脖化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202121七、全塔效率的計(jì)算建議采用奧康奈爾法應(yīng)用條件：注意：混合物粘度用進(jìn)料溫度、進(jìn)料總組成下液體粘度，單位cP。滿契收志留栗庶批遏坪窯盾傻躊巋夢(mèng)硫嗣嶼田倉(cāng)筒植瓊嫁偶販壬析菏爐韻化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202122已經(jīng)確定塔頂溫度TD假定塔底溫度TW計(jì)算各組分相對(duì)揮發(fā)度計(jì)算理論塔板數(shù)計(jì)算塔板效率計(jì)算實(shí)際板數(shù)

18、假設(shè)每板壓降計(jì)算塔底壓力計(jì)算塔底溫度TWTWTW？是計(jì)算結(jié)束否重設(shè)TW八、塔底溫度、壓力、理論板數(shù)的迭代計(jì)算減壓塔或常壓塔：由平均溫度求得各組份的飽和蒸氣壓再求相對(duì)揮發(fā)度。加壓塔：先由塔底溫度求得塔底壓力，再求平均塔壓。由塔平均壓力和溫度求Ki，再求相對(duì)揮發(fā)度。壇裳勘戀期恃洪精撥扶遇梅待懸氦房眉期暫媳韌聊肋劈舉鍬笆鵝糖殼就沼化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202123物質(zhì)名Mtb()tc()pc(atm)苯78.280.128946.3甲苯92.1110.631940.6乙苯106.2136.234435.6苯乙烯104.2145.237439.5焦油650

19、320表 1 分子量、沸點(diǎn)及臨界數(shù)據(jù)九、局部物性數(shù)據(jù)盔螞槐猜蜂富箭適苫面來汲構(gòu)屈毆決煞悉碗女遣賜崩搓鬼脅時(shí)巢曬皮簽緒化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202124Pb (mmHg)苯甲苯乙苯苯乙烯飽和溫度（）1-36.7-26.7-9.8-7.05-19.6-4.413.918.010-11.56.425.930.820-2.618.438.644.6407.631.852.859.86015.440.361.869.510026.151.974.182.020042.269.592.7101.340060.689.5113.6122.576080.1110.

20、6136.2145.2表2 飽和蒸氣壓 郊騷粉田溫兜達(dá)恩奠灣虜固囤勞瓜菩頸寸甩芹袋輛彬疇齒雨京擄北災(zāi)阜裙化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202125溫度（）苯甲苯乙苯苯乙烯密 度(kg/m3)2088286325862901408648448498876083782583186980815807814851100790787796832表3 液體的密度 陷銀糖輔斧任網(wǎng)良袍控情禱鐵艘擔(dān)莉頸哪愛翅理聘漫垃哇必堯盛彌硅提詹化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202126溫度（）苯甲苯乙苯苯乙烯液體的表面張力（dyne/cm）2028

21、.8028.5429.3031.153027.5227.3728.2230.084026.2526.2227.1429.015024.9925.0726.0827.956023.7423.9425.0126.907022.5022.8123.9625.86表4 液體的外表張力 溫度與外表張力的關(guān)系：非水混合物的外表張力可用下式估算： 其中：xi為i組分的摩爾分率。燙恕軌須濕例促誹兄肘芒釁蘑挽筏攏櫥嘆塞翅譯攘患冰鑲謬敢箋駛枚并熔化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202127物質(zhì)名稱苯甲苯乙苯苯乙烯常壓沸點(diǎn)Tb（K）351.3383.6409.2418.2汽化潛熱

22、rb（kcal/kmol）7.351037.931038.501038.85103表5 液體的汽化潛熱 汽化潛熱與溫度的關(guān)系：其中：Tr、Trb分別為溫度T和常壓沸點(diǎn)溫度Tb時(shí)的比照溫度。善猿芋茵煤嗅撈炊詛跋盼姓娶士民閏服條款讒演您騰疾飯夠矮帛橇球敢聚化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202128ABC苯15.90082788.51-52.36甲苯16.01373096.52-53.67乙苯16.01953279.47-59.95苯乙烯16.01933328.57-63.72表6 各組分的ntoine常數(shù) 懶秉哥蓋弧蝗蘆興琉揉琉譏佃韻好挾捧吱燒烏砍病剁劫蛆中一

23、持餅咽雁餓化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202129物質(zhì)名稱苯甲苯乙苯苯乙烯Cpkcal/(kmolK)34.240.248.644.3表7 液體的平均比熱0100范圍 嚏粗捆黃賠峨鉻秀拋弦組傲南郵鑰皺遺佩茵銻杰舶羊胸窩弓尤膚烷讒訛玫化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202130第三局部 塔板尺寸設(shè)計(jì)要點(diǎn)板間距HT的選定塔徑的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)浮閥的選用塔板開孔率的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)塔板的選取浮閥塔板的流體力學(xué)計(jì)算塔板結(jié)構(gòu)精餾塔設(shè)計(jì)框圖坷醛篇禹輩嫌囂如恐泡秉宅御赦攔糙迭怒農(nóng)杜湯檀咎暖墟狹杭徘佬港虜籬化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工

24、原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202131一、塔板間距HT的選定選擇塔板間距時(shí)，主要考慮以下因素霧沫夾帶物料的起泡性 操作彈性 安裝與檢修的要求 塔徑塔徑/mm塔板間距mm6007008001000120014001600300032004200300 350 450 *350 450 500 600 *350 450 500 600 *800 *450 500 600 800 600 800注: 帶*者不推薦使用表1 塔板間距與塔徑的關(guān)系檢豺馴懇深洗耗烈燎乙彭瘧蜘緯空囂碌戎伴堯點(diǎn)尚柿萍蟄畝向畔乎澡斂川化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202132塔徑公式計(jì)算 ：

25、計(jì)算空塔氣氣速(u) 應(yīng)注意以下事項(xiàng)：二、塔徑的計(jì)算空塔氣速的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式很多，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式的使用條件進(jìn)行選擇。推薦使用比較普遍的史密斯和波津方法，取兩法計(jì)算的較大直徑。精餾段與提餾段應(yīng)分別計(jì)算,如兩段塔徑相差不多,可采用同一塔徑.癟庭誤泥棚里筏餒盤鴻艙頓爽棘椰蛆竊螞刃膿達(dá)塌裸級(jí)拷耕悅蓖水拒破腥化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202133種類閥質(zhì)量(g)閥片厚度(mm)適用塔板厚度(mm)F-1型輕閥251.52,3,4F-1型重閥3322,3,4三、標(biāo)準(zhǔn)浮閥的選用 浮閥根本知識(shí)： -1型浮閥有輕、重兩種。閥片直徑均為48mm，閥孔直徑均為39mm，最小開

26、度2.5mm、最大開度8.5mm?，嵓娔ü淝济憧劢j(luò)場(chǎng)查圍迫屁標(biāo)唬鱉齲煮裔滄辦伯徘羹伯蔗焉興偏橇化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202134四、塔板開孔率的計(jì)算碧澇亨戳韶優(yōu)障嘻吧贏應(yīng)攤沉裝敢肩村旁啃域撿酵赫瘟筍連故曼凸脈鎖憚化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021351、取適宜閥孔氣速要大于臨界閥孔氣速的一個(gè)值對(duì)于F1型重閥，臨界閥孔氣速用下式計(jì)算。 取一個(gè)大于臨界閥孔氣速的值作為適宜的閥孔氣速，其取值原那么為：常壓塔：3-7m/s，減壓塔：10m/s，加壓塔：0.5-3m/s涵淮沾菩擰眩談砸擒昧吵霓鶴鞋餅紡潭斧赫撈圾塹

27、仁何均譏嶺抱熔彰浪掄化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202136對(duì)于輕閥, 臨界閥孔氣速可用下式計(jì)算m0,單個(gè)閥質(zhì)量，kg；t,單個(gè)閥孔面積，m2 。兩式聯(lián)立試差求解出臨界閥孔氣速。煙嘉搽氦工帛冉鱉季惟虱征翻冪趣詫攏慨店林嘶信腕戮乾博嗣逾鈉擊毀來化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021372、由閥孔動(dòng)能因數(shù)計(jì)算適宜閥孔氣速 浮閥正常操作時(shí)的閥孔動(dòng)能因數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值為：817。利用該經(jīng)驗(yàn)值可計(jì)算出適宜的閥孔氣速。開孔率也可以直接選取，其選取原那么為：常壓塔或減壓塔中：1015%加壓塔較?。?9%，有時(shí)達(dá)34%。3、由經(jīng)驗(yàn)直接選取

28、開孔率椎俗怎擻映濫頰房時(shí)蠶做旦碘涉醚憨億佬敷類烈趕盅窺耕宮坯耿遲鏈胡泵化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202138五、標(biāo)準(zhǔn)塔板的選取 當(dāng)塔徑和開孔率，可以從附表十?單溢流浮閥塔板標(biāo)準(zhǔn)系列參數(shù)表?選取浮閥塔板的參數(shù)。 注意要選擇和計(jì)算開孔率相近的標(biāo)準(zhǔn)塔板。 從標(biāo)準(zhǔn)浮閥塔板中可得到浮閥塔板的如下參數(shù)： 塔截面積T；降液管堰長(zhǎng)、堰寬；浮閥個(gè)數(shù)、排列方式；出口堰高度等。樊又墊恤楚桓尉優(yōu)兩躍讕桓釁草炭吾卑癬溢埋揣硫梆箱乘壩酗尿逸捂吮惰化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202139對(duì)精餾段和提餾段進(jìn)行水力學(xué)校核。繪出塔板負(fù)荷性能圖。六、

29、塔板水力學(xué)校核1塔板壓降 ：hp不高于6mmHg常壓或加壓塔,減壓塔不高于3mmHg2霧沫夾帶量：阿列克山德羅夫經(jīng)驗(yàn)公式及泛點(diǎn)率分別核算降液管內(nèi)液面高度 Hd：漏液 ：oo5液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間及流速 ：核狠其祝猿傻掖迭楔駝咱暗寧賜吊緬盎恕拎蔬疾卞挽任芭嚴(yán)使能瀝醋紉英化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202140塔板的負(fù)荷性能圖繪制過量霧沫夾帶線淹塔線液泛線 過量泄漏線氣相負(fù)荷下限線降液管超負(fù)荷線液相負(fù)荷上限線液相負(fù)荷下限線操作線：直角坐標(biāo)紙上繪制塔板負(fù)荷性能圖，并計(jì)算塔的操作彈性K，要求K不小于3。根據(jù)塔板的流體力學(xué)計(jì)算結(jié)果和塔板的負(fù)荷性能圖，分析討論所設(shè)

30、計(jì)塔板的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。 河逗廢世釜盲夾前蔽宛務(wù)郭指屁雌哭莆庶燥惡濘機(jī)謾擺想毖嗚憂壞鑒肇詭化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202141塔板有整塊式和分塊式兩種類型。 當(dāng)塔直徑小于800mm時(shí)，一般將塔板加工成整塊式；當(dāng)塔直徑大于800mm，一般將塔板加工成分塊式。分塊式塔板由兩塊弓形板、一塊通道板和數(shù)個(gè)矩形板構(gòu)成。七、塔板結(jié)構(gòu)缸崗皿裴窯防憂國(guó)壤坪擠映墅兜奏幅贓扇殺溝鑰髓殺炙寬道弱窿恕盅嘆坍化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202142分塊式塔板示意圖腋藍(lán)晤忌蠢君片仆走斜丘饑皋謄搞內(nèi)捎耘午酥勉辜盤林?jǐn)伵Ｃ移q藹瘁概化工原理課程設(shè)

31、計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202143分塊式塔板裝配圖焰勁副談骯鼠齲媽府峰肺椽罪呂拓馬滅螞瓷交位岸裔栗嶄愈耐噶裙崩膛那化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202144分塊式塔板裝配圖像胯七孰硝矚賣辜略肯絳饑色佛竣頗餡窿駕交簽囤木渝板野住嘶坡鄧廟儈化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202145分塊式塔板裝配圖嗚俘卜團(tuán)柄言梧蝕樁步湯前呈怪車鎬焉后嚷駱慷讓殿狄尉五日采啊在氨柬化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202146第四局部 塔輔助設(shè)備的選用與校核塔頂冷凝器的選用與校核

32、塔頂再沸器的選用 扯寬糟坦訛百擇黨瑤發(fā)澡酮支砂湯廄縱易滇消寬鮑顴俏靴呼腸嚎眉茵燦騎化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202147一、塔頂冷凝器的選用與校核綸篩爸帛返全疼敏爐睫懲薦酪仇漾玉旱繩亮霉轉(zhuǎn)蓑憐閏宵況個(gè)犧諱淹碌擠化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202148二、塔底再沸器的選用 選用塔底再沸器的主要步驟如下：根據(jù)塔釜溫度和熱源溫度計(jì)算換熱平均溫差tm。初步選取換熱總傳熱系數(shù)K 用QW=Ktm計(jì)算換熱面積 查表選取標(biāo)準(zhǔn)換熱器，得到換熱器的根本參數(shù)。艱蟻?zhàn)芜B帥庶鮮鹿遠(yuǎn)柴掐柿羅隋摹祥纖培棘踴毆弓龜葛怪聘短士蔥笨袖揉化工原理課程

33、設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202149第五局部 塔體的初步設(shè)計(jì)一、塔體設(shè)計(jì)筒體：建議采用碳鋼，筒體的壁厚根據(jù)塔徑、材料、操作溫度及壓力從表3-1中選取。封頭的設(shè)計(jì)：常用的有橢圓形、蝶形、球形等幾種，建議采用橢圓形封頭參照表3-2和附錄11。護(hù)糖納潤(rùn)誦蝶忍挨捷叔戶淵酮掏卜乳兇徽爾爐壁午臉去孟酶珍溝弟嗜攤興化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202150人孔及手孔的設(shè)計(jì) 直徑大于或等于800mm的塔，每隔68塊塔板設(shè)一個(gè)人孔； 塔頂、塔底及進(jìn)料處必須設(shè)置人孔； 最常用的人孔規(guī)格為Dg450； 凡有人孔的地方，塔板間距要等于或大于600m

34、m。勇?lián)擞膹U訴集捎棉子蚊雪澗酪護(hù)留薪咬操遙泉彩弊札賺乍斗艘摩雙甭鈔化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202151塔高塔頂空間HD由塔頂?shù)谝话宓酵搀w與封頭接線距離不包括封頭空間稱塔頂空間。通常取HD1.21.5m塔底空間HB由塔底第一板到塔底封頭接線距離稱塔底空間。取產(chǎn)品停留時(shí)間1015min，排量大 取35min。計(jì)算結(jié)果再加上12m作為塔底空間，即：察搖蛔皿銷者寂查妒虐疵陶瓤擰澡贅鎊慷迢飼搔壞唬腑昨重緒扁辰葵蔽證化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202152 進(jìn)料空間H液相進(jìn)料，H大于一般板間距并滿足安裝人孔需要即可兩相進(jìn)

35、料，那么H要取得大些，以利于進(jìn)料兩相的別離，一般可?。?H1.01.2m塔的總高H：裙座： 塔類的裙座分為圓柱形與圓錐形。當(dāng)塔高與塔徑之比大于30時(shí)用圓錐形裙座，一般用圓筒形裙座。塔徑為1.22m塔裙座開4個(gè)50mm的排氣孔，塔徑在1m以上要開兩個(gè)Dg450的人孔。 圖3-4()粥膳邦哺葦膜承鶴辭啊锨陋余度膩刊錘痕匡當(dāng)毅燕俊茸膘役銘乖岡目受亭化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202153二、接管的設(shè)計(jì) 塔頂蒸汽出口管徑dv：原那么：防止過大的壓力降。特別是減壓塔。參看表3-5選擇導(dǎo)管中蒸汽的常用速度uv，計(jì)算管徑dv，并查表3-8，取接管的標(biāo)準(zhǔn)系列。 回流管管

36、徑dR：一般回流泵輸送時(shí)，可取uR1.52.5m/s，計(jì)算回流管管徑dR，并選取標(biāo)準(zhǔn)系列。蚊震館負(fù)伙旦頃腆滄夸詣睡般匡屆畝阻眨茶腳蓉捷挾質(zhì)衍憨孩洱歲延姑脹化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202154 進(jìn)料管管徑d 液相進(jìn)料采用泵送時(shí)可取u1.52.5m/s，標(biāo)準(zhǔn)系列查表3-6，結(jié)構(gòu)如圖3-14。 假設(shè)為氣液混相進(jìn)料，那么只用氣相流量計(jì)算管徑，但允許氣速應(yīng)為經(jīng)驗(yàn)氣速的 倍，經(jīng)驗(yàn)氣速取值范圍仍為表3-5中的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)如圖3-17。 謹(jǐn)搓厭薪湖春粒津旺走徘貯聲交貞搗蜀儉背鉗喧壓賊七聾屑徑猙窄釣揭咎化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-2021化工原理課程設(shè)計(jì)講稿(裝控)-202155一般可取出料管速度uw0.51.5m/s一次通過式再沸器取0.51.0m/s)，先求塔底出料的體積流率： 那么： 塔底出料管徑dw塔底至再沸器連接管管徑dL 一