苯-甲苯混合液篩板精餾塔設計-化工原理課程設計

設計任務書題目：苯-甲苯混合液篩板精餾塔設計原始數(shù)據(jù)：年處理量：35000進料組成：45%（苯質(zhì)量分數(shù)）塔頂產(chǎn)品濃度：98%（苯質(zhì)量分數(shù)）塔底釜液含甲苯量不低于98%（以質(zhì)量計）每年實際生產(chǎn)天數(shù)：330天（24小時/天）冷卻水溫度：30℃飽和水蒸氣壓力：2.5kgf/cm2（表壓）泡點進料，塔頂壓強為4kPa(表壓)，單板壓降<0.7kPa，塔頂全凝，泡點回流。R/Rmin=1.3。設計內(nèi)容：確定全套精餾裝置的流程，繪出工藝流程示意圖；精餾塔的工藝計算與結(jié)構(gòu)設計：1）物料衡算確定理論板數(shù)和實際板數(shù)；（可采用計算機編程）2）按精餾段首、末板計算塔徑并圓整；3）確定塔板和降液管結(jié)構(gòu)；4）按精餾段的首、末板進行流體力學校核；5）繪制精餾段塔板的負荷性能圖；6）進行全塔優(yōu)化，要求操作彈性大于2。計算塔高；估算冷卻水用量和冷凝器的換熱面積、選出冷凝器型號；估算塔頂回流泵流量、揚程，初選泵型號。繪制精餾塔裝配圖、塔板結(jié)構(gòu)布置圖；設計結(jié)果概要或塔設計計算結(jié)果匯總；設計小結(jié)和參考文獻。設計基礎數(shù)據(jù)表1苯和甲苯的物理性質(zhì)項目分子式分子量沸點/℃臨界溫度tc/℃臨界壓力pc/kPa苯C6H678.1180.1288.56833.4甲苯C7H892.13110.6318.574107.7表2氣液相平衡數(shù)據(jù)苯-甲苯溶液，p=101.3kPa,（p82，表3-21數(shù)據(jù)更多些）沸點/℃x%（液相中苯的摩爾分數(shù)）y%（液相中苯的摩爾分數(shù)）110.40.00.0108.06.013.8106.010.823.2104.015.831.910221.039.910026.447.39832.254.39638.360.89444.666.89251.372.59058.477.88866.082.98673.887.68482.492.18291.596.48196.398.580.2100.0100.01.飽和蒸汽壓：苯和甲苯的飽和蒸汽壓可由Antoine方程式求算。Logp0=A-B/(t+C)式中t——物系溫度，℃P0——飽和蒸汽壓，kPa；表3A、B、C——Antoine常數(shù)。組分ABC苯6.0231206.35220.24甲苯6.0781343.94219.58表4苯和甲苯的液相密度ρ（kg/m3）溫度/℃8090100110120ρ苯815803.9792.5780.3768.9甲苯800800.2790.3780.3770.0表5液體表面張力σ（mN/m）溫度/℃8090100110120σ苯21.2720.0618.8517.6616.49甲苯21.6920.5919.9418.4117.31表6液體粘度μ（mPa*s）溫度/℃8090100110120μ苯0.3080.2790.2550.2330.215甲苯0.3110.2860.2640.2540.228表7液體汽化熱r（kJ/kg）溫度/℃8090100110120r苯394.1386.9379.3371.5363.2甲苯379.9373.8367.6361.2354.6表8液體熱容Cp（kJ/kg·K）Cp=A+BT+CT2+DT3，式中T——物系溫度，K；A、B、C、D——常數(shù)。組分ABCDCp苯1.3836-0.0004165.428*10-60甲苯2.0671-0.0081483.226*10-53.0126*10-9目錄TOC\o"1-3"\h\u一序言 二流程說明、工藝流程圖繪制 三設計計算 3.1精餾塔的物料衡算 3.2塔板數(shù)的確定 3.3精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)的計算 3.4精餾塔的塔體工藝尺寸計算 3.5塔板主要工藝尺寸的計算 3.6篩板的流體力學驗算 3.7塔板負荷性能圖 四板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設備 4.1附件的計算 4.1.1接管 4.1.2冷凝器 4.1.3再沸器 4.1.4泵的選型 4.2板式塔結(jié)構(gòu) 五設計心得體會 六參考文獻 七評分表 八附錄（板式塔工藝條件圖、塔板結(jié)構(gòu)布置圖） 一序言

化工原理課程設計是綜合運用《化工原理》課程和有關先修課程（《物理化學》，《化工制圖》等）所學知識，完成一個單元設備設計為主的一次性實踐教學，是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個教學中起著培養(yǎng)學生能力的重要作用。通過課程設計，要求更加熟悉工程設計的基本內(nèi)容，掌握化工單元操作設計的主要程序及方法，鍛煉和提高學生綜合運用理論知識和技能的能力，問題分析能力，思考問題能力，計算能力等。精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應用。精餾過程在能量劑驅(qū)動下（有時加質(zhì)量劑），使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進行分離。本設計的題目是苯-甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設計，即需設計一個精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設計一板式塔將其分離。二流程說明、工藝流程圖繪制流程說明:精餾是通過多級蒸餾，使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離，并進行質(zhì)量和熱量的傳遞，使混合物中的組分達到高程度的分離，進而得到高純度的產(chǎn)品。流程如下：原料（丙稀和丙烷的混合液體）經(jīng)進料管由精餾塔中的某一位置（進料板處）流入塔內(nèi)，開始精餾操作；當釜中的料液建立起適當液位時，再沸器進行加熱，使之部分汽化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進行全部或部分冷凝。將塔頂蒸氣凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為餾出物。另一部分凝液作為回流返回塔頂?；亓饕簭乃斞厮飨?，在下降過程中與來自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸和分離。當流至塔底時，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。多為分離苯—甲苯混合物。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，取操作回流比為最小回流比的2倍。塔釜采用間接蒸汽加熱塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。三設計計算3.1精餾塔的物料衡算(1)原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率

苯的摩爾質(zhì)量

甲苯的摩爾質(zhì)量

491.0491.013.92/55.011.78/45.011.78/45.0xF983983.013.92/02.011.78/98.011.78/98.0xD0024.013.92/98.011.78/02.011.78/02.0xW（2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量

))/(kg5.2853.192)491.01(11.78491.0kmolMF))/(kg578.33.192)983.01(11.78983.0kmolMD))/91.79(kg3.192)024.01(11.78024.0kmolMW（3）物料衡算

原料處理量F=3500000085.25×330×24=總物料衡算D+W=51.84(kmol/h)

苯物料衡算0.491F=0.983D+0.024W聯(lián)立解得D=25.24(kmol/h)W=26.60(kmol/h)式中F原料液流量D塔頂產(chǎn)品量W塔底產(chǎn)品量3.2塔板數(shù)的確定

（1）理論板層數(shù)NT的求取

苯一甲苯屬理想物系，可采逐板計算求理論板層數(shù)。①求最小回流比及操作回流比。

采用作圖法求最小回流比，在附圖的對角線上自點（0.491,0.491）作垂線，即為q線，該線與平衡線的交點坐標為yq=0.687,xq=0.491。故最小回流比為Rm=XD-YqYq-Xq=0.983-0.687取操作回流比為R=1.3Rm=1.3×1.51=1.96②求精餾塔的氣、液相負荷

L=RD=1.96×25.24=49.47(kmol/h)V=(R+1)D=(1.96+1)×25.24=74.71(kmol/h)Vˊ=(R+1)D–(1-q)F=2.96×25.24–0=74.71(kmol/h)Lˊ=RD+qF=1.96×25.24+1×51.84=101.31(kmol/h)(泡點進料：q=1)③求操作線方程

精餾段操作線方程為yn+1=RR+1xn+xDR+1=0.662x提餾段操作線方程為ym+1=LˊVˊxm+WxwVˊ=1.356x（2）圖解法求理論塔板數(shù)采用圖解法求理論塔板數(shù)，如圖2所示求解結(jié)果為：總理論板層數(shù)NT=14；進料板位置NF=7；其中N精=6；N提=7（不包括再沸器）全塔效率的計算查溫度組成圖得到，塔頂溫度TD=80.6℃，塔釜溫度TW=109.4℃，全塔平均溫度Tm=95℃。有相關公式及查表可算出а=2.47,μL=0.268mPa.s全塔效率ET=0.49(аμL)-0.245ET=0.49×(2.47×0.268)-0.245=0.54求實際板數(shù)精餾段實際板層數(shù)N精=60.54=11.11≈12提餾段實際板層數(shù)N提=70.54=12.96≈1總實際板層數(shù)NP=N精+N提=25（塊）實際進料位置在第13塊板。3.3精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)的計算（1）操作壓力計算

塔頂操作壓力P＝4+101.3=105.3kPa每層塔板壓降△P＝0.7kPa

進料板壓力＝105.3+0.7×12＝113.7kPa

塔底操作壓力=105.3+0.7×26=123.5kPa精餾段平均壓力Pm1＝（105.3+113.7/2＝109.5kPa提餾段平均壓力Pm2=（113.7+123.5）/2=118.6kPa

（2）操作溫度計算

利用表的數(shù)據(jù)和χF,χD,χW,和拉格朗日插值可求得tF,tD,tw,計算過程略。計算結(jié)果如下：

塔頂溫度tD=80.6℃進料板溫度tF=92.7℃塔底溫度tW=109.4℃精餾段平均溫度=（80.6+92.7）/2=86.7℃提餾段平均溫度=（109.4+92.7）/2=101.1℃

（3）平均摩爾質(zhì)量計算

塔頂平均摩爾質(zhì)量計算

由xD=y1=0.983,代入相平衡方程得x1=0.959進料板平均摩爾質(zhì)量計算由上面的圖解理論板法，得＝0.641，＝0.557Mv,Fm=0.641×78.11+(1-0.641)×92.13=83.14(kg/kmol)ML,Fm=0.557×78.11+(1-0.557)×92.13=84.32(kg/kmol)塔底平均摩爾質(zhì)量計算由xw=0.024,由相平衡方程，得yw=0.0586Mv,Dm=0.0586×78.11+(1-0.0586)×92.13=91.31(kg/kmol)ML,Dm=0.024×78.11+(1-0.024)×92.13=91.79(kg/kmol)精餾段平均摩爾質(zhì)量MVm=(78.35+83.14)/2=80.75(kg/kmol)MLm=(78.69+84.32)/2=81.51(kg/kmol)提餾段平均摩爾質(zhì)量MVm=(91.31+83.14)/2=87.23(kg/kmol)MLm=(91.79+84.32)/2=88.06(kg/kmol)平均密度計算

①氣相平均密度計算

由理想氣體狀態(tài)方程計算，精餾段的平均氣相密度即

ρvm=PmMVmRTm=109.5×80.758.314×(86.7+273.15)提餾段的平均氣相密度ρ"vm=PˊmMˊVmRTˊm=118.6×87.238.314×(101.1+273.15)=3.3②液相平均密度計算

液相平均密度公式:1/ρLm=aA/ρLA+aB/ρLB

塔頂液相平均密度:由tD＝80.6℃，查手冊得ρA=815(kg/m3),ρB=800(kg/m3)塔頂液相的質(zhì)量分率ωA=0.959×78.110.959ρLDm=10.952815+0.048800進料板液相平均密度:

由tF＝92.7℃，查手冊得ρA=800.5(kg/m3),ρB=795(kg/m3)進料板液相的質(zhì)量分率ωA=0.557×78.110.557×78.11+0.443×ρLFm=10.516800.5+0.484795=精餾段液相平均密度為:ρLm=(814.28+797.83)/2=806.06(kg/m3)(5)液體平均表面張力計算

液相平均表面張力依下式計算，即

塔頂液相平均表面張力:由tD＝80.6℃，查手冊得

σA=21.19mN/m,σB=21.71mN/mσLDm=0.959×21.19+0.041×21.71=21.21mN/m進料板液相平均表面張力:由tF＝92.7℃，查手冊得

σA=19.74mN/m,σB=20.38mN/mσLDm=0.557×19.74+0.443×20.38=20.02mN/m精餾段液相平均表面張力:σLm=(21.21+20.02)/2=20.62mN/m(6)液體平均粘度計算

液相平均粘度依下式計算，即μLm=Σxiμi

塔頂液相平均粘度:由tD＝80.6℃，查手冊得

μA=0.292(mPa·s),μB=0.274(mPa·s)μL,Dm=0.959×0.292+0.041×0.274=0.291(mPa·s)進料板液相平均粘度的計算:由tF＝92.7℃，查手冊得μA=0.272(mPa·s),μB=0.233(mPa·s)μL,Fm=0.557×0.272+0.443×0.233=0.255(mPa·s)精餾段液相平均粘度為:μL,m=(0.291+0.255)/2=0.273(mPa·s)

（7）氣液負荷計算精餾段：V=(R+1)D=(1.96+1)×25.24=74.71(kmol/h)Vs=V·Mvm3600ρvm=74.71×80.75L=R·D=1.96×25.24=49.47(kmol/h)Ls=L·MLm3600ρLm=49.47×81.513.4精餾塔的塔體工藝尺寸計算(1)塔徑的計算對精餾段：最大空塔氣速計算公式：νmax=Cρ式中C由式C=C20(σL20)0.2計算，其中C20由史密斯關系圖查取C20=0.09，圖的橫坐標為：LsVs·(ρLρV)1/2=(塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗關系選取。表9板間距與塔徑關系初選板間距HT=0.45m，取板上液層高度hL=0.05m,則HT-hL=0.45-0.05=0.4mC=C20(σL20)0.2=0.09×(20.62/20)νmax=CρL-ρV取安全系數(shù)為0.6（安全系數(shù)0.6—0.8），則ν=0.6νmax=0.6×1.492=0.8952(m/s)塔徑：D=4Vsπν=按標準,塔徑圓整為D=1.0m塔橫截面積為：AT=π4D2=0.785m則空塔氣速為:ν=VsA3.5塔板主要工藝尺寸的計算溢流裝置計算精餾段

因塔徑D＝1.0m，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。對精餾段各項計算如下：

a)溢流堰長：單溢流去lW=（0.6～0.8）D，取堰長=0.78D=0.79×1.0=0.78mb)出口堰高：how=2.841000E(Lslw)2/3,E去近似值1，則how=2.841000×1×(取板上層液高度hL=0.05m,故=0.05-0.0099=0.0401mc)降液管的寬度與降液管的面積：查右圖4可得，，故Wd=0.124D=0.124×1=0.124m， Af=0.0772AT=0.0772×0.785=0.0606m2依下式計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，即θ=3600AfHT故降液管設計合理。d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速ν0=0.10m/s（0.070.25）h0=Ls3600lhw-h0=0.0401-0.0179=0.0222m（>0.006）故降液管底隙高度設計合理e)受液盤采用平行形受液盤，不設進堰口，深度為60mm(2)塔板布置精餾段與提餾段情況相同（D=1.0m）

①塔板的分塊

因D≥800mm，故塔板采用分塊式，由下表（表10）可知塔極分為3塊。：取邊緣區(qū)寬度:Wc=0.035m安定區(qū)寬度:Ws=Wˊs=0.065m,b)計算開孔區(qū)面積Aa,Aa=2(χr2-其中χ=D2-(Wd+Ws)=1r=D2–Wc=1則Aa=2×(0.311×0.4652-0.3112+c)篩孔數(shù)與開孔率：可選用板厚為δ=3mm的碳鋼板,取篩空直徑=5mm,篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為:t=3d0=3×5=15mm篩孔數(shù)n為：n=1.155Aat開孔率為：Ф=0.907（d0t）2=0.907×(0.0050.015每層板上的開孔面積為A0=ФAa=0.101×0.532=0.054m2氣體通過篩孔的氣速為ν0=VSA0（3）精餾段塔高Z1Z精=（N精-1）HT=（12-1）×0.45=4.95m3.6篩板的流體力學驗算塔板的流體力學計算，目的在于驗算預選的塔板參數(shù)是否能維持塔的正常操作，以便決定對有關塔板參數(shù)進行必要的調(diào)整，最后還要作出塔板負荷性能圖。(1)氣體通過篩板壓強相當?shù)囊褐叨扔嬎憔s段：干板壓降相當?shù)囊褐叨龋阂溃椤陡珊Y孔的流量系數(shù)》圖得C0=0.772,由式hc=0.051(ν0C0)2(ρhc=0.051×(10.560.772)2×(2.96b)氣體穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨龋篽l=βhLνa=VsAT由與關聯(lián)圖查得板上液層充氣系數(shù)=0.62，依式hl=βhL=β0(hw+how)=0.62×(0.0401+0.0099)=0.031mc)克服液體表面張力壓降相當?shù)囊褐叨龋阂朗絟σ=4σ故hp=hc+hl+hσ=0.0350+0.031+0.0021=0.0681m則單板壓強：△Pp=hpρLg=0.0681×806.06×9.81=538kPa<700kPa設計合理。(2)液面落差對于篩板塔，液面落差很小，且本例的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。(3)霧沫夾帶hf=2.5hL=2.5×0.05=0.125mev=5.7×10-6σL(νaHT-hf)3.2=5.7×10-60.02062故在設計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。(4)漏液由式篩板的穩(wěn)定性系數(shù)，故在設計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液。（5)液泛為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度依式，而取，則故在設計負荷下不會發(fā)生液泛。根據(jù)以上塔板的各項液體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸是適合的。3.7塔板負荷性能圖精餾段：

(1)霧沫夾帶線

霧沫夾帶量取，前面求得，代入，整理得：

在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結(jié)果列于表3-19。

表11Ls/(m3/s)0.0030.0040.0050.006Vs/(m3/s)4.5064.3784.2614.151由上表數(shù)據(jù)即可作出霧沫夾帶線。

(2)液泛線

由E=1.04,lW=1.2得：已算出，，，代入，整理得：

在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結(jié)果列于表3-20。

表12Ls/(m3/s)0.0030.0040.0050.006Vs/(m3/s)4.0673.9843.9023.821由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線2。

(3)液相負荷上限線

以θ＝4s作為液體在降液管中停留時間的下限，

據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線0.0163（m3/s）。

(4)漏液線

由和，代入得：整理得：在操作范圍內(nèi)，任取幾個Ls值，依上式計算出Vs值，計算結(jié)果列于表3-21。

表13

Ls/(m3/s)0.0030.0040.0050.006Vs/(m3/s)1.1921.2111.2291.245由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線4。(5)液相負荷下限線對于平直堰，取堰上液層高度hOW＝0.006m作為最小液體負荷標準。E=1.04

據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線5。

根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖所示。

圖4精餾段篩板負荷性能圖在負荷性能圖上，作出操作點P，連接OP，即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。四板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設備4.1附件的計算4.1.1接管(1)進料管進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、彎管進料管、T形進料管。本設計采用直管進料管。F=149Kg/h,=807.9Kg/則體積流量管內(nèi)流速則管徑取進料管規(guī)格Φ95×2.5則管內(nèi)徑d=90mm進料管實際流速(2)回流管采用直管回流管，回流管的回流量塔頂液相平均摩爾質(zhì)量,平均密度則液體流量ssmVeLML/00427.0336009.81321.8087.155取管內(nèi)流速則回流管直徑可取回流管規(guī)格Φ65×2.5則管內(nèi)直徑d=60mm回流管內(nèi)實際流速(3)塔頂蒸汽接管則整齊體積流量取管內(nèi)蒸汽流速則可取回流管規(guī)格Φ430×12則實際管徑d=416mm塔頂蒸汽接管實際流速(4)釜液排出管塔底w=30kmol/h平均密度平均摩爾質(zhì)量體積流量：取管內(nèi)流速則可取回流管規(guī)格Φ54×2.5則實際管徑d=49mm塔頂蒸汽接管實際流速(5)塔頂產(chǎn)品出口管徑D=119koml/h相平均摩爾質(zhì)量溜出產(chǎn)品密度則塔頂液體體積流量：取管內(nèi)蒸汽流速則可取回流管規(guī)格Φ58×2.5則實際管徑d=53mm塔頂蒸汽接管實際流速4.1.2冷凝器塔頂溫度tD=80.94℃冷凝水t1=20℃t2=則由tD=80.49℃查液體比汽化熱共線圖得又氣體流量Vh=2.134m3塔頂被冷凝量冷凝的熱量取傳熱系數(shù)K=600W/m2k，則傳熱面積冷凝水流量4.1.3再沸器塔底溫度tw=105.0℃用t0=135℃的蒸汽，釜液出口溫度t1則由tw=105.0℃查液體比汽化熱共線圖得又氣體流量Vh=2.374m3/h密度則取傳熱系數(shù)K=600W/m2k，則傳熱面積加熱蒸汽的質(zhì)量流量4.1.4泵的選型為確定泵輸送一定流量所需的揚程H，應對輸送系統(tǒng)進行機械能衡算，這里選擇原料罐內(nèi)的液面與進料口處的管截面建立機械能衡算式：式中：Z——兩截面處位頭差——兩截面處靜壓頭差——兩截面處動壓頭差——直管阻力——管件、閥門局部阻力——流體流經(jīng)設備的阻力對進料管可取1.5-2.5m/s取，提升壓頭設料液表面至加料空位置為10m，管長為20m，有兩個彎頭，，在原料液內(nèi)的液面與進料口建立機械能衡算：表14泵的參數(shù)表[7]流量/揚程/H/m轉(zhuǎn)數(shù)/r/min葉輪直徑/mm允許吸上真空度/m效率/%6.015.734001257.553設備型號：4.2板式塔結(jié)構(gòu)板式塔內(nèi)部裝有塔板、降液管、各物流的進出口管及人孔（手孔）、基座、除沫器等附屬裝置。除一般塔板按設計板間距安裝外，其他處根據(jù)需要決定其間距。（1）封頭封頭分為橢圓形封頭、蝶形封頭等幾種，本樣封設計采用橢圓形封頭，由公稱直徑D=1400mm，可查得曲面高1450hmm,直邊高度040hmm，內(nèi)表面積23.73Fm封，容積3V0.866m封。選用封頭gD18006，JB1154-73。（2）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，此段遠高于板間距（甚至高出一倍以上），本塔塔頂空間取（3）塔底空間塔底空間指塔內(nèi)最下層塔底間距。其值由如下兩個因素決定。①塔底駐液空間依貯存液量停留3～5min或更長時間（易結(jié)焦物料可縮短停留時間）而定。②塔底液面至最下層塔板之間要有1～2m的間距，本塔?。?）裙座塔底常用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。由于裙座內(nèi)徑>800mm,故裙座壁厚取16mm?；A環(huán)內(nèi)徑：Dbi=(1000+2×16)-0.4×103=632mm基礎環(huán)外徑：Dbo=(1000+2×16)+0.4×103=1432mm經(jīng)圓整后裙座取Dbi=0.7mm，Dbo=1.5m；基礎環(huán)厚度考慮到腐蝕余量取20mm；考慮到再沸器，裙座高度取2.2m，地腳螺栓直徑取M22。（4）人孔人孔是安裝或檢修人員進出塔的唯一通道，人孔的設置應便于人進出任何一層塔板。由于設置人孔處塔間距離大，且人孔設備過多會使制造時塔體的彎曲度難以達到要求，一般每隔10～20塊板才設一個孔，本塔中共25塊板，需設置2個人孔，每個人孔直徑為450mm，板間距為600mm,裙座上應開2個人孔，直徑為450mm，人孔深入塔內(nèi)部應與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓，人孔法蘭的密封面形狀及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同，本設計也是如此。（5）塔高故全塔高為11.3m，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在較低位置安置，所以裙板取了較小的1.5m。

五設計心得體會通過這次課程設計，我有了很多收獲。首先，通過這一次的課程設計，我進一步鞏固和加深了所學的基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)了自己分析和解決與本課程有關的具體原理所涉及的實際問題的能力。對化工原理設計有了更加深刻的理解，為后續(xù)課程的學習奠定了堅實的基礎。而且，這次課程設計過程，最終完美的實現(xiàn)了預期的目的，大家都收益匪淺，也對這次經(jīng)歷難以忘懷。其次通過這次課程設計，對板式塔的工作原理有了初步詳細精確話的了解，加深了對設計中所涉及到的一些力學問題和一些有關應力分析、強度設計基本理論的了解。使我們重新復習了所學的專業(yè)課，學習了新知識并深入理解，使之應用于實踐，將理論知識靈活化，這都將為我以后參加工作實踐有很大的幫助。非常有成就感，培養(yǎng)了很深的學習興趣。在此次設計的全過程中，我們達到了最初的目的，對化工原理有了較深入的認識，對化工設備的設計方面的知識有了較全面的認識，熟悉了板式塔設計的全過程及工具用書。我去圖書館查閱了這方面的有關書籍并上了一些網(wǎng)站檢索了相關內(nèi)容，從中學到了很多知識，受益匪淺。這次課程設計我投入了不少時間和精力，我覺得這是完全值得的。我獨立思考，勇于創(chuàng)新的能力得到了進一步的加強。由于時間和經(jīng)驗等方面的原因，該設計中還存在很多不足、如對原理的了解還不夠全面等等。今后會進一步學習來加深了解。六參考書目[1]張新戰(zhàn)，化工單元過程及操作?北京：化學工業(yè)出版社，1998[2]何潮洪,馮霄?化工原理?北京：科學出版社，2001[3]柴誠敬,劉國維?化工原理課程設計?天津：天津科學技術出版社，1994[4]賈紹義,柴敬誠?化工原理課程設計?天津：天津大學出版社，2002[5]陳均志，李雷?化工原理實驗及課程設計?北京：化學工業(yè)出版社，2008[6]馬江權(quán)，冷一欣?化工原理課程設計?北京：中國石化出版社，2009評分表項目分項滿分得分1.流程設計、工藝流程圖繪制流程設計6圖面42.工藝計算全塔物料衡算5塔板數(shù)的確定5塔的操作工藝條件及相關物性數(shù)據(jù)計算5氣液負荷計算5塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸計算10精餾段塔板流動性能校核10精餾段塔板負荷性能圖103.繪圖板式塔工藝條件圖6塔板結(jié)構(gòu)布置圖44.典型輔助設備計算塔頂冷凝器10回流泵105.設計說明書語言評述5格式56.其他情況未按時完成-10雷同認定不及格創(chuàng)新、新增內(nèi)容0~10總分基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)