浮阀塔课程设计说明书

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苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法;技能目标要求学生能够运用所学知识进行苯甲苯浮阀塔的计算和设计,提高解决实际问题的能力;情感态度价值观目标要求学生培养对化工工艺的兴趣和责任感,增强团队合作意识和创新精神。

通过分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容根据课程目标,选择和教学内容,确保内容的科学性和系统性。

本课程的教学大纲包括以下内容:1.苯甲苯浮阀塔的基本原理:介绍苯甲苯浮阀塔的工作原理、特点和应用范围。

2.苯甲苯浮阀塔的结构:讲解浮阀塔的各个组成部分及其功能,包括塔体、塔板、浮阀等。

3.苯甲苯浮阀塔的设计方法:教授浮阀塔的设计步骤和方法,包括塔径、塔板面积、浮阀开度等参数的计算。

4.苯甲苯浮阀塔的优化:介绍浮阀塔的优化方法,如塔板形状、塔内流体力学性能等。

5.苯甲苯浮阀塔的案例分析:分析实际工程中的苯甲苯浮阀塔案例,加深学生对知识的理解和应用能力。

教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况适时调整,以确保教学目标的实现。

三、教学方法选择合适的教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过教师的讲解,系统地传授苯甲苯浮阀塔的相关知识,帮助学生建立知识框架。

2.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的思考能力和团队合作意识。

3.案例分析法:分析实际工程案例,让学生将所学知识运用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。

4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手进行苯甲苯浮阀塔的模拟设计,增强实践能力。

通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动性和创新精神。

四、教学资源选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等,以支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。

化工原理课程设计浮阀塔

化工原理课程设计浮阀塔

化工原理课程设计(浮阀塔)板式连续精馏塔设计任务书一、设计题目:分离苯—甲苯系统的板式精馏塔设计试设计一座分离苯—甲苯系统的板式连续精馏塔,要求原料液的年处理量为50000 吨,原料液中苯的含量为35 %,分离后苯的纯度达到98 %,塔底馏出液中苯含量不得高于1%(以上均为质量百分数)二、操作条件1. 塔顶压强: 4 kPa (表压);2. 进料热状态:饱和液体进料3. 回流比:加热蒸气压强:101.3 kPa(表压);单板压降:≤ 0. 7 kPa三、塔板类型:浮阀塔板四、生产工作日每年300天,每天24小时运行。

五、厂址厂址拟定于天津地区。

六、设计内容1. 设计方案的确定及流程说明2. 塔的工艺条件及有关物性数据的计算3. 精馏塔的物料衡算4. 塔板数的确定5. 塔体工艺尺寸的计算6. 塔板主要工艺尺寸的设计计算7. 塔板流体力学验算8. 绘制塔板负荷性能图9. 塔顶冷凝器的初算与选型10. 设备主要连接管直径的确定11. 全塔工艺设计计算结果总表12. 绘制生产工艺流程图及主体设备简图13. 对本设计的评述及相关问题的分析讨论目录一、绪论 0二、设计方案的确定及工艺流程的说明 (1)2.1设计流程 (1)2.2设计要求 (2)2.3设计思路 (2)2.4设计方案的确定 (3)三、全塔物料衡算 (4)3.2物料衡算 (4)四、塔板数的确定 (5)4.1理论板数的求取 (5)4.2全塔效率实际板层数的求取 (6)五、精馏与提馏段物性数据及气液负荷的计算 (8)5.1进料板与塔顶、塔底平均摩尔质量的计算 (8)5.2气相平均密度和气相负荷计算 (9)5.3液相平均密度和液相负荷计算 (9)5.4液相液体表面张力的计算 (10)5.5塔内各段操作条件和物性数据表 (10)六、塔径及塔板结构工艺尺寸的计算 (13)6.1塔径的计算 (13)6.2塔板主要工艺尺寸计算 (14)6.3塔板布置及浮阀数目与排列 (16)七、塔板流体力学的验算及负荷性能图 (18)7.1塔板流体力学的验算 (18)7.2塔板负荷性能图 (21)八、塔的有效高度与全塔实际高度的计算 (26)九、浮阀塔工艺设计计算总表 (27)十、辅助设备的计算与选型 (29)10.1塔顶冷凝器的试算与初选 (29)10.2塔主要连接管直径的确定 (30)十一、对本设计的评述及相关问题的分析讨论 (32)13.1设计基础数据 (35)13.2附图 (37)天津大学仁爱学院化工系化工原理课程设计一、绪论化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程(《物理化学》,《化工制图》等)所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

浮阀塔课程设计甲醇水

浮阀塔课程设计甲醇水

浮阀塔 课程设计甲醇水一、课程目标知识目标:1. 学生能理解浮阀塔的基本结构、工作原理及其在化工过程中的应用。

2. 学生能掌握甲醇与水的相平衡关系,了解其在浮阀塔中的分离过程。

3. 学生能运用相关公式计算浮阀塔的塔板数、处理能力和分离效率。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际浮阀塔操作过程中存在的问题,并提出改进措施。

2. 学生能够通过实验操作,观察和记录甲醇与水的分离过程,提高实验技能。

3. 学生能够运用计算机软件,对浮阀塔进行模拟和优化,提高解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到浮阀塔在化工生产中的重要作用,增强对化学工程学科的兴趣。

2. 学生能够通过学习,培养严谨的科学态度,树立良好的团队合作精神。

3. 学生能够关注化工生产对环境的影响,提高环保意识,培养可持续发展观念。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,制定具体、可衡量的课程目标。

通过本课程的学习,学生将能够掌握浮阀塔相关知识,提高解决实际问题的能力,同时培养良好的情感态度和价值观。

为实现课程目标,后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。

二、教学内容1. 浮阀塔的基本概念与结构:介绍浮阀塔的定义、分类、结构及其在化工生产中的应用。

- 教材章节:第三章第二节“浮阀塔的结构与特点”2. 甲醇与水的相平衡关系:讲解甲醇与水的相平衡原理,分析不同温度、压力下二者的相态变化。

- 教材章节:第二章第五节“液-液平衡”3. 浮阀塔中的分离过程:阐述甲醇水混合物在浮阀塔中的分离原理,包括塔内流体流动、传质与传热过程。

- 教材章节:第三章第三节“浮阀塔的分离过程”4. 浮阀塔设计与计算:介绍浮阀塔设计方法,包括塔板数、处理能力、分离效率的计算。

- 教材章节:第四章第二节“浮阀塔的设计计算”5. 实验操作与观察:组织学生进行浮阀塔实验,观察甲醇与水的分离过程,记录数据,分析结果。

- 教材章节:第五章“实验操作”6. 计算机模拟与优化:运用相关软件,对浮阀塔进行模拟和优化,提高学生解决实际问题的能力。

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法。

具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)了解苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;(2)掌握苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;(3)熟悉苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价。

2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决苯甲苯浮阀塔的实际问题;(2)具备初步设计苯甲苯浮阀塔的能力;(3)学会查阅相关资料,进行技术创新和优化。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工工艺的兴趣和热情,提高专业素养;(2)培养学生勇于探索、创新的精神,树立正确的价值观;(3)培养学生团队协作、沟通交流的能力,增强社会责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;2.苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;3.苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价;4.苯甲苯浮阀塔的设计方法和步骤;5.苯甲苯浮阀塔在化工工艺中的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解苯甲苯浮阀塔的基本概念、原理和设计方法;2.案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解苯甲苯浮阀塔的原理和应用;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,增强实践能力;4.讨论法:分组讨论,引导学生主动思考、提问和解决问题。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工工艺学》、《化工设备设计》等;2.参考书:相关论文、专利、设计手册等;3.多媒体资料:图片、视频、动画等;4.实验设备:苯甲苯浮阀塔模型、实验室仪器等。

通过以上教学资源的使用,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等方面的表现,评估学生的学习态度和积极性。

浮阀塔课程设计范文

浮阀塔课程设计范文

浮阀塔课程设计范文浮阀塔是一种重要的化工设备,广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域,用于气体液体两相的分离。

本课程设计旨在对浮阀塔的设计过程进行深入研究,从而培养学生的设计能力和实践动手能力。

一、课程设计目的和任务本课程设计的主要目的是培养学生在化工工程领域的设计和实践能力,具体任务包括:1.了解浮阀塔的工作原理和结构特点;2.掌握浮阀塔设计的基本步骤和方法;3.进行浮阀塔设计的案例分析和实践操作;4.掌握使用计算机辅助设计软件进行浮阀塔的设计。

二、课程设计内容1.理论知识学习:学生需要通过文献资料、教材和网络资源等途径,了解浮阀塔的工作原理、结构特点、设计步骤和方法等方面的知识。

2.设计案例分析:学生需要选择一个具体的工程案例进行分析,包括流程图、设备选择、计算等方面的内容。

通过对案例的分析,学生可以更好地理解浮阀塔的设计过程和要点。

3.实践操作:在项目实践中,学生需要亲自完成浮阀塔的设计和计算,包括计算设计参数、绘制设备图、流程图、计算设备尺寸等。

通过实践操作,学生可以更好地掌握浮阀塔的设计方法和技巧。

4. 计算机辅助设计:学生需要使用计算机辅助设计软件,如AutoCAD等,进行浮阀塔的绘图和计算。

通过计算机辅助设计,学生可以提高设计效率,减少设计错误。

三、课程设计方法本课程设计采用综合教学方法,即理论与实践相结合,计算机辅助设计与手工绘图相结合。

具体方法包括:1.理论学习:学生通过课堂教学和自主学习等方式,学习浮阀塔的理论知识和设计方法。

2.设计案例分析:学生通过分组进行案例分析,共同讨论和解决设计难题,提高设计能力。

3.实践操作:学生通过实际操作,亲自完成浮阀塔的设计和计算,提高实践动手能力。

4.计算机辅助设计:学生通过使用计算机辅助设计软件,进行浮阀塔的绘图和计算,提高设计效率。

四、课程设计评价本课程设计的评价主要包括以下几个方面:1.设计报告评价:通过对学生设计报告的评阅,评价学生对浮阀塔设计过程的理解和掌握程度。

浮阀式精馏塔课程设计

浮阀式精馏塔课程设计

浮阀式精馏塔课程设计
一、设计任务和要求
1.设计一个浮阀式精馏塔,以满足给定的分离要求。

2.根据给定的进料条件、产品要求和操作条件,确定合适的操作方式和工艺参数。

3.使用适当的设计软件进行模拟和优化,以确定最佳塔体尺寸和分离效果。

4.编写设计报告,包括塔体尺寸、分离流程、操作条件、经济效益等方面的分析。

二、设计步骤
1.确定设计任务和要求,明确进料条件、产品要求和操作条件。

2.进行物性分析和热力学分析,选择合适的精馏分离流程。

3.根据流程图和工艺参数,使用设计软件建立浮阀式精馏塔的模型。

4.进行模拟计算,优化塔体尺寸和分离效果。

5.根据模拟结果,确定塔体尺寸、填料和附件等参数。

6.编写设计报告,包括流程图、模拟结果、塔体尺寸、经济效益等方面的分析。

7.准备答辩材料,向老师和同学展示设计成果。

三、注意事项
1.在设计过程中,应充分考虑安全、环保和经济效益等方面的因素。

2.注意数据的准确性和可靠性,以确保设计的可行性和可靠性。

3.在答辩过程中,应注意表达清晰、逻辑严谨,回答问题时要准确、全面。

四、总结
本课程设计通过模拟和优化浮阀式精馏塔,使我们更深入地了解了精馏分离的原理和工艺参数,提高了我们的工程设计能力和实际操作能力。

同时,也使我们认识到了工程实践中的复杂性和多样性,培养了我们的创新思维和实践能力。

在未来的学习和工作中,我们将不断积累经验,提高自己的综合素质和能力水平。

浮阀塔设计计算说明书 精品

浮阀塔设计计算说明书 精品

乙醇-水连续精馏浮阀塔设计说明书.山东大学课程设计()成绩评定表学院:机械工程学院专业:过程装备与控制工程年级:09级第1章浮阀塔国内外研究现状及应用1.1 浮阀塔研究现状1.1.1 应用领域和应用现状浮阀塔是20世纪50年代开发的一种新塔型,其特点是在筛板塔基础上,在每个筛孔除安装一个可上下移动的阀片。

当筛孔气速高时,阀片被顶起上升,空速低时,阀片因自身重而下降。

阀片升降位置随气流量大小自动调节,从而使进入夜层的气速基本稳定。

又因气体在阀片下侧水平方向进入液层,既减少液沫夹带量,又延长气液接触时间,故收到很好的传质效果。

浮阀塔结构简单,制造费用便宜,并能适应常用的物料状况,是、行业中使用最广泛的塔型之一。

1.1.2 国内外研究现状浮阀塔作为化工、炼油行业中广泛应用的塔型之一,得到全世界的认可。

无论是中国还是国外,大型化工行业都对浮阀塔做了很多的研究。

随着对浮阀塔等一系列板式塔的研究,逐渐对塔进行结构和技术操作上的改造,让塔的效率和制造成本得到了降低,同时,更加新型的塔设备也在孕育之中。

1.2 本文涉及的内容、目的以及意义1.2.1 本文涉及的内容本文主要内容是对乙醇-水分离设备—浮阀塔的设计。

在已知的条件和数据之下,计算塔高、壁厚,然后进行各种校核:风载荷校核、地震载荷校核、筒体应力校核、补强等。

对塔盘的设计和计算式非常关键的一步,也是整个塔设计中最复杂的一步。

最后是选择标准件,比如吊住,除沫器等等,根据已有的标准进行选择,最后进行塔体的整合,形成完整的浮阀塔。

1.2.2 本文的目的通过对塔设备的涉及,对《过程装备设计》课程有更加深入的理解和认知,同时也将课堂知识运用到实际设计问题中来。

1.2.3 本文的意义化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节,通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核,能画出工艺流程、塔板结构等图形。

浮阀塔设计计算说明书

浮阀塔设计计算说明书

山东大学课程设计(论文)设计(论文)题目:乙醇——水浮阀式精馏塔设计姓名学院机械工程学院专业过程装备与控制工程年级2012 级指导教师唐委校宋清华2015 年12 月31 日山东大学课程设计(论文)成绩评定表学院:机械工程学院专业:过程装备与控制工程年级:2012级目录目录摘要 (IV)Abstract (V)第一章绪论 ................................................................................................................ - 1 -1.1设计背景 ......................................................................................................... - 1 -1.2设计任务 ......................................................................................................... - 1 -1.1.1设计任务概述 ....................................................................................... - 1 -1.1.2设计任务书 ........................................................................................... - 2 -1.3设计方案 ......................................................................................................... - 2 -第二章塔总体结构设计 ............................................................................................ - 3 -2.1总体结构 ......................................................................................................... - 3 -2.2主体尺寸 ......................................................................................................... - 3 -2.2.1塔高 ....................................................................................................... - 3 -(注:H指从基础环到上封头切线高度) ........................................................ - 5 -2.2.2设计参数及材料指标 ........................................................................... - 5 -2.2.3壁厚 ....................................................................................................... - 5 -2.3总结 ................................................................................................................. - 6 -第三章塔盘设计与校核 ............................................................................................ - 7 -3.1塔盘型式设计 ................................................................................................. - 7 -3.2塔盘的结构设计 ............................................................................................. - 7 -3.2.1塔盘结构 ............................................................................................... - 7 -3.2.2浮阀 ....................................................................................................... - 7 -3.2.3 受液盘 .................................................................................................. - 7 -3.2.4 排液孔 .................................................................................................. - 8 -3.2.5 降液板 .................................................................................................. - 8 -3.2.6 入口堰 .................................................................................................. - 8 -3.2.7 出口堰 .................................................................................................. - 8 -3.2.8 液封盘 .................................................................................................. - 9 -3.3 塔盘的校核 .................................................................................................... - 9 -3.3.1塔盘载荷计算 ....................................................................................... - 9 -3.3.2塔盘边板强度校核 ............................................................................. - 10 -3.3.3通道板的强度校核 ............................................................................. - 13 -3.4总结 ............................................................................................................... - 15 -第四章塔设备的强度设计与稳定校核 .................................................................. - 16 -4.1塔体载荷分析 ............................................................................................... - 16 -4.1.1质量载荷 ............................................................................................. - 16 -4.1.2风载荷和风弯矩 ................................................................................. - 19 -4.1.3地震载荷 ............................................................................................. - 22 -4.1.4偏心弯矩 ............................................................................................. - 25 -4.1.5计算截面处载荷 ................................................................................. - 25 -将上述各截面的计算结果汇总于下表 ...................................................... - 25 -4.1.6最大弯矩 ............................................................................................. - 26 -4.2筒体的强度及稳定校核 ............................................................................... - 27 -4.2.1操作工况 ............................................................................................. - 27 -4.2.2液压实验 ............................................................................................. - 29 -4.3裙座壳体轴向应力校核 ............................................................................... - 30 -4.3.1 裙座底部截面的校核 ........................................................................ - 30 -4.3.2检查孔中心截面的校核 ..................................................................... - 31 -4.4 本章小结 ...................................................................................................... - 33 -第五章塔附件设计 .................................................................................................. - 35 -5.1 保温层与保温圈 .......................................................................................... - 35 -5.1.1 保温层 .............................................................................................. - 35 -5.1.2 保温圈 .............................................................................................. - 35 -5.2 裙座 .............................................................................................................. - 35 -5.2.1 裙座形式及材料 ................................................................................ - 35 -5.2.2 裙座与封头连接结构 ........................................................................ - 36 -5.2.3 地脚螺栓座 ........................................................................................ - 36 -5.2.4 排气管 ................................................................................................ - 36 -5.2.5 塔底接管引出孔 ................................................................................ - 37 -5.3 塔顶吊柱 ...................................................................................................... - 37 -5.4 除沫器 .......................................................................................................... - 37 -5.5操作平台与梯子 ........................................................................................... - 38 -5.5.1操作平台 ............................................................................................. - 38 -5.5.2梯子 ..................................................................................................... - 39 -5.6 本章小结 ...................................................................................................... - 42 -第6章裙座强度校核 .............................................................................................. - 43 -6.1 基础环强度校核 .......................................................................................... - 43 -6.1.1 基础环尺寸 ........................................................................................ - 43 -6.1.2基础环强度校核 ................................................................................. - 43 -6.2地脚螺栓座强度校核 ................................................................................... - 44 -6.2.1 筋板强度校核 .................................................................................... - 45 -6.2.2盖板强度校核 ..................................................................................... - 46 -6.3 裙座与筒体对接焊缝强度校核 .................................................................. - 46 -6.4 本章小结 ...................................................................................................... - 47 -第7章开孔及开孔补强设计 .................................................................................. - 48 -7.1开孔补强设计 ............................................................................................... - 48 -7.1.1气体出口补强设计 ............................................................................. - 48 -7.1.2气体入口补强设计 ............................................................................. - 50 -7.1.3液体出口补强设计 ............................................................................. - 52 -7.1.4人孔补强设计 ..................................................................................... - 54 -7.2接管及法兰选型 ........................................................................................... - 56 -7.3 本章小结 ...................................................................................................... - 58 -参考文献 .................................................................................................................... - 59 -谢辞 ............................................................................................................................ - 60 -摘要在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门,塔设备是一种重要的单元操作设备,它广泛应用于蒸馏、吸收、气提、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中。

浮阀式塔板课程设计

浮阀式塔板课程设计

浮阀式塔板课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握浮阀式塔板的基本原理、结构特点及其在化工过程中的应用。

通过本课程的学习,学生能理解浮阀式塔板的工作原理,掌握其设计计算方法,并能够分析解决实际工程问题。

1.掌握浮阀式塔板的基本原理和结构特点。

2.理解浮阀式塔板的设计计算方法。

3.了解浮阀式塔板在化工过程中的应用。

4.能够运用浮阀式塔板的基本原理分析和解决实际工程问题。

5.能够运用浮阀式塔板的设计计算方法进行简单的设计计算。

情感态度价值观目标:1.培养学生的工程意识,使其能够将理论知识应用于实际工程实践。

2.培养学生对化工行业的兴趣,提高其对化工专业的认同感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括浮阀式塔板的基本原理、结构特点、设计计算方法以及在化工过程中的应用。

1.浮阀式塔板的基本原理:介绍浮阀式塔板的工作原理,包括塔板的作用、塔板流体力学原理、塔板效率等。

2.浮阀式塔板的结构特点:介绍浮阀式塔板的结构组成,包括塔板本体、浮阀、升气管、塔板孔等,并分析各种结构特点对塔板性能的影响。

3.浮阀式塔板的设计计算方法:介绍浮阀式塔板的设计计算方法,包括塔板孔径计算、塔板压降计算、塔板流量计算等。

4.浮阀式塔板在化工过程中的应用:介绍浮阀式塔板在化工过程中的应用实例,包括蒸馏、吸收、萃取等,并分析浮阀式塔板在各种化工过程中的优缺点。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法:通过讲解浮阀式塔板的基本原理、结构特点、设计计算方法等,使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法:学生针对浮阀式塔板在实际工程中的应用进行讨论,培养学生的工程意识和解决问题的能力。

3.案例分析法:分析浮阀式塔板在化工过程中的实际应用案例,使学生能够将理论知识与实际工程相结合。

4.实验法:安排实验室实践活动,使学生能够直观地了解浮阀式塔板的工作原理和结构特点,提高学生的实践操作能力。

精馏塔(浮阀塔)的设计(可编辑修改word版)

精馏塔(浮阀塔)的设计(可编辑修改word版)

课程设计(论文)浮阀精馏塔的工艺设计说明书题目名称苯—甲苯溶液精馏装置精馏塔设计课程名称化工原理学生姓名雷素兰学号1040902009系专业生化系2010 级化学工程与工艺指导教师胡建明2012 年12 月25 日目录一、设计任务书 (3)二、概述 (4)三、设计方案的确定和流程说明 (4)四、物料衡算 (5)1.设计条件 (5)2.全塔物料衡算 (6)五、设备设计与选型 (7)1.精馏塔工艺设计 (7)2.塔内气液负荷 (11)3.计算塔径、确定板间距 (13)六、塔板结构设计 (14)1.溢流装置 (14)2.塔板布置 (15)七、浮阀塔流体力学验算 (17)1.塔板压降 (17)2.塔板负荷性能 (19)八、精馏塔结构尺寸设计 (23)九、参考文献 (26)十、总结 (27)十一、致谢 (27)十二、附工程图纸 (28)概述塔设备是化学工业,石油化工,生物化工,制药等生产过程中广泛采用的传质设备。

根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔两大类。

板式塔为逐级接触式气液传质设备,塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层,正常条件下,气相为分散相,液相为连续相,气相组成呈阶梯变化,它具有结构简单,安装方便,压降低,操作弹性大,持液量小等优点,被广泛的使用。

本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液,故选用板式塔。

设计方案的确定和流程说明1.塔板类型:精馏塔的塔板类型共有三种:泡罩塔板,筛孔塔板,浮阀塔板。

浮阀塔板具有结构简单,制造方便,造价低等优点,且开孔率大,生产能力大,阀片可随气流量大小而上下浮动,故操作弹性大,气液接触时间长,因此塔板效率较高。

本设计采用浮阀塔板。

2.加料方式:加料方式共有两种:高位槽加料和泵直接加料。

采用泵直接加料,具有结构简单,安装方便等优点,而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。

故本设计采用泵直接加料。

3.进料状况:进料方式一般有两种:冷液进料及泡点进料。

精馏塔(浮阀塔)的设计

精馏塔(浮阀塔)的设计

课程设计(论文)浮阀精馏塔的工艺设计说明书题目名称苯—甲苯溶液精馏装置精馏塔设计课程名称化工原理学生姓名雷素兰学号**********系专业生化系2010级化学工程与工艺指导教师胡建明2012年12月25 日目录一、设计任务书 (3)二、概述 (4)三、设计方案的确定和流程说明 (4)四、物料衡算 (5)1.设计条件 (5)2.全塔物料衡算 (6)五、设备设计与选型 (7)1. 精馏塔工艺设计 (7)2.塔内气液负荷 (11)3.计算塔径、确定板间距 (13)六、塔板结构设计 (14)1.溢流装置 (14)2.塔板布置 (15)七、浮阀塔流体力学验算 (17)1.塔板压降 (17)2.塔板负荷性能 (19)八、精馏塔结构尺寸设计 (23)九、参考文献 (26)十、总结 (27)十一、致谢 (27)十二、附工程图纸 (28)概述塔设备是化学工业,石油化工,生物化工,制药等生产过程中广泛采用的传质设备。

根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔两大类。

板式塔为逐级接触式气液传质设备,塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层,正常条件下,气相为分散相,液相为连续相,气相组成呈阶梯变化,它具有结构简单,安装方便,压降低,操作弹性大,持液量小等优点,被广泛的使用。

本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液,故选用板式塔。

设计方案的确定和流程说明1.塔板类型:精馏塔的塔板类型共有三种:泡罩塔板,筛孔塔板,浮阀塔板。

浮阀塔板具有结构简单,制造方便,造价低等优点,且开孔率大,生产能力大,阀片可随气流量大小而上下浮动,故操作弹性大,气液接触时间长,因此塔板效率较高。

本设计采用浮阀塔板。

2. 加料方式:加料方式共有两种:高位槽加料和泵直接加料。

采用泵直接加料,具有结构简单,安装方便等优点,而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。

故本设计采用泵直接加料。

3. 进料状况:进料方式一般有两种:冷液进料及泡点进料。

浮阀塔课程设计说明书

浮阀塔课程设计说明书

浮阀塔课程设计说明书题目:拟建一浮阀塔用以分离苯-氯苯混合物(不易气泡),决定采用F1型浮阀,试根据以下条件做出浮阀塔(精馏段)的设计计算。

(1)进行塔板工艺设计计算及验算 (2)绘制负荷性能图 (3)绘制塔板结构图 (4)给出设计结果列表 (5)进行分析和讨论设计计算及验算1.塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u ,而 maxu )(⨯=安全系数uvvl cu ρρρ-=max式中c 可由史密斯关联图查出,横标的数值为0625.0)996.29.841(61.1006.0)(5.05.0==v l h h V L ρρ取板间距mH T45.0=,板上液层高度mhL05.0=,则图中参数值为mh H L T 4.005.045.0=-=-由图53-查得0825.020=c,表面张力./9.20m mN =σ0832.0)20(2.020=⨯=σc csm u /399.1996.2996.29.8410832.0max =-⨯=取安全系数为0.6,则空塔气速为 m /s 84.0399.16.0u max=⨯=⨯=安全系数u塔径mu V D s562.184.014.361.144=⨯⨯==π按标准塔径圆整m D 6.1=,则 塔截面积22201.2)6.1(414.34m D A T =⨯==π实际空塔气速 s m A V u T s /801.001.261.1===(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管,不设进口堰。

各项计算如下: ①堰长Wl :取堰长D l W66.0=,即 m l W056.16.166.0=⨯=②出口堰高Wh :OWL Wh h h-=采用平直堰,堰上液层高度OWh 可依下式计算:32)(100084.2Wh OWl L E h =近似取1=E ,则可由列线图查出OWh 值。

m021.0h 056.1,/6.213600006.0OW 3===⨯=,查得m l h m L W hmh h h OW L W 029.0021.005.0=-=-=则③弓形降液管宽度dW 和面积fA : 66.0=DlW由图103-查得:124.0,0721.0==DW A A dTf,则2145.001.20721.0m A f =⨯=mW d 199.06.1124.0=⨯=停留时间sL H A L H A sT f hTf 88.10006.045.0145.03600=⨯===θs 5>θ,故降液管尺寸可用。

苯-氯苯浮阀塔课程设计

苯-氯苯浮阀塔课程设计

苯-氯苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握苯和氯苯的基本性质,理解其结构与性质的内在联系;2. 学生能够描述浮阀塔的工作原理及其在化工生产中的应用;3. 学生能够了解有机化合物在浮阀塔中的分离过程,掌握相关化学工程术语。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析苯-氯苯混合物在浮阀塔中的分离效果,提出优化方案;2. 学生能够运用实验技能,进行浮阀塔实验操作,观察并记录实验现象;3. 学生能够运用图表、数据等工具,展示实验结果,并进行简单的数据分析。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习本课程,培养对化学工程的兴趣和热情,增强对化学科学的好奇心;2. 学生能够认识到化学知识在实际生产中的应用价值,提高将化学知识服务于社会发展的意识;3. 学生在学习过程中,培养团队合作精神,增强实验操作的规范性和责任心。

课程性质:本课程为化学工程与工艺专业的一门专业核心课程,旨在帮助学生建立有机化合物分离与纯化的基本理论,提高实验操作技能。

学生特点:学生为高中二年级学生,具备一定的化学基础知识,对实验操作感兴趣,但缺乏化学工程方面的实践经验和系统知识。

教学要求:结合学生特点,注重理论联系实际,强化实验操作训练,培养学生的实际操作能力和工程思维。

通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论教学:- 有机化学基础:苯、氯苯的结构与性质,芳香性特征;- 化学工程基础:浮阀塔的工作原理,塔板效率,气液相传质过程;- 分离工程:有机化合物在浮阀塔中的分离原理,影响分离效果的因素。

2. 实践教学:- 实验操作:苯-氯苯混合物的浮阀塔分离实验,实验操作步骤及注意事项;- 实验数据分析:实验结果的处理,分离效果的评估,优化方案的设计。

3. 教学进度安排:- 第一周:苯、氯苯的基本性质及芳香性特征;- 第二周:浮阀塔的工作原理及分离工程基础;- 第三周:实验操作技能培训及实验操作;- 第四周:实验数据分析及优化方案设计。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的性质、浮阀塔的原理和结构,以及它们在化工生产中的应用。

具体目标如下:1.知识目标:a.掌握苯和甲苯的结构、性质和区分方法;b.理解浮阀塔的原理、结构及工作过程;c.了解苯和甲苯在化工生产中的应用。

2.技能目标:a.能运用所学知识分析和解决实际问题;b.能运用实验方法和技巧进行浮阀塔的模拟实验。

3.情感态度价值观目标:a.培养学生对化工生产的兴趣和热情;b.培养学生关爱生命、关注环境保护的意识。

二、教学内容根据课程目标,教学内容如下:1.苯和甲苯的结构、性质及区分方法;2.浮阀塔的原理、结构及工作过程;3.苯和甲苯在化工生产中的应用。

4.第一课时:苯和甲苯的结构、性质及区分方法;5.第二课时:浮阀塔的原理、结构及工作过程;6.第三课时:苯和甲苯在化工生产中的应用。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解苯和甲苯的结构、性质、浮阀塔的原理及应用;2.讨论法:分组讨论苯和甲苯的区分方法、浮阀塔的工作过程;3.实验法:进行浮阀塔的模拟实验,巩固所学知识。

四、教学资源1.教材:《有机化学》、《化工原理》;2.参考书:《有机化学手册》、《化工工艺学》;3.多媒体资料:苯和甲苯的结构模型、浮阀塔动画演示;4.实验设备:浮阀塔模型、实验仪器。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和兴趣;2.作业:布置相关的练习题,要求学生在课后完成,通过作业批改了解学生对知识的掌握程度;3.考试:安排一次课堂小测,测试学生对苯、甲苯及浮阀塔相关知识的掌握情况。

4.平时表现:积极参与、态度端正,计入最终成绩的10%;5.作业:正确完成练习题,计入最终成绩的30%;6.考试:分数达到80%,计入最终成绩的60%。

浮阀塔裙座课程设计

浮阀塔裙座课程设计

浮阀塔裙座课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习浮阀塔裙座的相关知识,让学生掌握浮阀塔裙座的结构、工作原理和应用。

具体目标如下:1.了解浮阀塔裙座的基本结构及其各部分的作用。

2.掌握浮阀塔裙座的工作原理,能运用相关知识分析实际问题。

3.了解浮阀塔裙座在不同领域的应用,理解其在工程中的重要性。

4.能够运用浮阀塔裙座的相关知识,解决实际工程问题。

5.具备一定的浮阀塔裙座设计和优化能力。

6.能够对浮阀塔裙座进行正确的操作和维护。

情感态度价值观目标:1.培养学生对浮阀塔裙座技术的兴趣,提高学生对工程领域的认识。

2.培养学生创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。

3.培养学生关注国家经济建设,理解浮阀塔裙座技术在国民经济发展中的重要地位。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.浮阀塔裙座的基本结构:介绍浮阀塔裙座各部分的作用和相互关系,理解其整体结构。

2.浮阀塔裙座的工作原理:讲解浮阀塔裙座的工作原理,通过实例分析其在工作过程中的作用。

3.浮阀塔裙座的应用于优化:介绍浮阀塔裙座在不同领域的应用,讲解其在工程中的重要性,探讨优化方向。

4.浮阀塔裙座的操作与维护:讲解浮阀塔裙座的正确的操作方法,介绍维护措施,确保设备正常运行。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:通过讲解浮阀塔裙座的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解浮阀塔裙座的工作原理和应用。

3.实验法:学生进行浮阀塔裙座的实验操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

4.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得,提高学生的沟通能力和团队合作精神。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动的动画和视频,帮助学生更好地理解抽象概念。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解苯和甲苯的基本性质,掌握其在浮阀塔中的分离原理;2. 学会运用浮阀塔的相关知识,分析苯和甲苯在不同操作条件下的分离效果;3. 掌握浮阀塔的结构、操作原理及影响因素,能够运用相关公式进行简单计算。

技能目标:1. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力,能够设计简单的苯和甲苯分离实验方案;2. 提高学生的实验操作技能,熟练使用浮阀塔进行分离实验;3. 培养学生通过观察、分析和解决问题的能力,能够根据实验结果调整实验方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学实验的兴趣,激发学生主动探索科学奥秘的欲望;2. 培养学生的团队合作意识,学会在实验过程中相互协作、共同进步;3. 增强学生的环保意识,认识到化学实验中应遵循的绿色化学原则,关注化学对环境的影响。

课程性质:本课程为化学实验课程,结合理论教学,注重实践操作和实际应用。

学生特点:学生为高年级化学专业或相关领域的学生,具备一定的化学基础知识和实验操作技能。

教学要求:通过本课程的学习,使学生能够将化学理论知识与实际应用相结合,提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

在教学过程中,注重引导学生主动参与、积极思考,培养学生的创新精神和实践能力。

课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 苯和甲苯的基本性质:讲解苯和甲苯的结构特点、物理性质及化学性质,结合教材相关章节,深入理解二者在浮阀塔中的分离原理。

2. 浮阀塔的结构与操作原理:介绍浮阀塔的结构特点、操作原理,分析影响分离效果的因素,包括塔内压力、温度、流量等。

3. 分离实验方案设计:根据苯和甲苯的物性差异,引导学生设计实验方案,包括实验步骤、操作方法及所需仪器设备。

4. 实验操作技能训练:组织学生进行浮阀塔分离实验,培养学生熟练使用实验设备,掌握实验操作技巧。

5. 实验结果分析:指导学生分析实验数据,探讨不同操作条件下苯和甲苯的分离效果,培养学生观察、分析和解决问题的能力。

精馏塔(浮阀塔)设计说明书

精馏塔(浮阀塔)设计说明书

第一章 物料衡算与操作线方程1.1间接蒸汽加热方式下的物料恒算总物料衡算 F D W =+易挥发组分的物料衡算 F D W Fx Dx Wx =+式中:F ,D ,W —进料、馏出液和釜残液的流量,/kmol hF x —进料中易挥发组分的组成,摩尔分率 D x —馏出液中易挥发组分的组成,摩尔分率 W x —釜残液中易挥发组分的组成,摩尔分率苯的摩尔质量为78,甲苯的摩尔质量为92. 进料组成 35/35/65/AF A BM x M M =+ 35/7835/7865/92=+ 0.3884= 釜残液组成 2/2/98/AW A BM x M M =+ 2/782/7898/92=+ 0.02351=馏出液组成 99.8/99.8/0.2/AD A B M x M M =+99.8/7899.8/780.2/92=+0.9983= 塔顶馏出液的平均摩尔质量 0.998780.0029278.023D M =⨯+⨯=塔顶馏出液的流量 75.31094.34/3002478.0238D kmol h ⨯==⨯⨯ 全塔物料衡算 F D W =+ F DWF x D x W x =+ 代入相关数据得:252.47/F kmol h =,158.13/W kmol h =1.2精馏段操作线方程1.2.1最小回流比的确定对理想物系或对理想物系偏离不大的情况,最小回流比可直接由下式求得min D q q qx y R y x -=-其中:由以下两式联立求解:1(1)xy xαα=+-11F q q x qy x q q =+++ 选择饱和液体进料,故1q =,q F x x =根据塔顶和塔底组成0.9983F x =,0.02351W x =在苯-甲苯混合液的t x y --附图1中分别查出塔顶和塔底温度为分别为80.15D T C =︒, 109W T C =︒;然后查表1,110.6C ︒和105C ︒时苯和甲苯的饱和蒸汽压表1 不同温度下苯和甲苯的饱和蒸汽压用内插法求得80.15D T C =︒, 109W T C =︒时苯和甲苯的饱和蒸汽压,计算塔顶和塔底的相对挥发度A α和B α80.15D T C =︒时8580.158580.1116.9116.9101.33A P ο--=-- 得 101.49A P kPa ο= 8580.158580.1464640B P ο--=-- 得 96.95B P kPa ο= 塔顶相对挥发度 101.492.5340.06A DB P P οοα===109W T C =︒时110.6109110.6105240240204.2A P ο--=-- 得 229.7A P kPa ο= 110.6109110.6105101.33101.3386B P ο--=-- 得 96.95B P kPa ο= 塔底相对挥发度 229.772.3796.95A WB P P οοα===塔的平均相对挥发度2.45m α===表2 不同温度下苯和甲苯的组成()2.450.38840.60871(1)1 2.4510.3884q q q x y x αα⨯===+-+-⨯最小回流比为 m i n 0.99830.60871.770.60870.3884D q q qx y R y x --===-- 1.2.2适宜回流比的确定根据设计经验,一般物系的适宜回流比为 R = (1.1-2.0) min R 取min 22 1.77 3.54R R ==⨯= 1.2.3操作线方程 精馏段操作线方程10.77970.219911D n n n x Ry x x R R +=+=+++ 提馏段操作线方程''''1''m m w m w L W L qF Wy x x x x L W L W L qF W L qF W ++=-=---+-+-''1 1.36920.00868m m y x +=-第二章 理论塔板数的确定本次设计采用直角梯级图解(M.T.图解法)将逐板计算过程在x y -相平衡图上进行,分别用平衡线和操作线代替平衡方程和操作线方程,用图解理论板的方法代替逐板计算法,则大大简化了求解理论板的过程。

浮阀塔课程设计任务书

浮阀塔课程设计任务书

浮阀塔课程设计任务书一、设计背景与目的浮阀塔作为一种重要的传质设备,广泛应用于石油化工、精细化工等行业的分离提纯过程中。

本次课程设计旨在通过浮阀塔的设计实践,使学生掌握传质设备的基本原理、设计方法和操作步骤,培养学生的工程实践能力和问题解决能力。

二、设计任务与要求1. 设计任务(1)根据给定的工艺条件和分离要求,选择合适的浮阀塔类型和结构;(2)确定浮阀塔的主要尺寸和操作参数,包括塔径、塔高、塔板数、进料位置等;(3)进行浮阀塔的流体力学计算和传质性能评估;(4)绘制浮阀塔的工艺流程图和设备布置图;(5)编写浮阀塔的设计说明书和操作指南。

2. 设计要求(1)设计应符合安全生产、环境保护和节能减排的要求;(2)设计应充分考虑实际生产中的可操作性和可维护性;(3)设计应具有一定的经济性和先进性,降低生产成本,提高分离效率;(4)设计图纸应清晰、规范,符合相关标准和规范;(5)设计说明书和操作指南应详细、准确,便于他人理解和操作。

三、设计步骤与方法1. 收集相关资料,了解浮阀塔的基本原理、结构类型和应用范围;2. 分析工艺条件和分离要求,确定浮阀塔的设计目标和约束条件;3. 选择合适的浮阀塔类型和结构,进行初步的尺寸估算;4. 进行流体力学计算和传质性能评估,优化浮阀塔的设计参数;5. 绘制浮阀塔的工艺流程图和设备布置图,编写设计说明书和操作指南;6. 进行设计评审和修改,完善浮阀塔的设计方案。

四、进度安排与时间节点1. 第一周:收集资料,了解浮阀塔的基本原理和结构类型;2. 第二周:分析工艺条件和分离要求,确定设计目标和约束条件;3. 第三周:选择合适的浮阀塔类型和结构,进行初步的尺寸估算;4. 第四周:进行流体力学计算和传质性能评估;5. 第五周:绘制浮阀塔的工艺流程图和设备布置图;6. 第六周:编写设计说明书和操作指南,进行设计评审和修改。

五、考核方式与评价标准1. 考核方式:课程设计报告、设计图纸、答辩表现等综合评价;2. 评价标准:设计的合理性、创新性、实用性、经济性等方面进行评价。

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浮阀塔课程设计说明书题目:拟建一浮阀塔用以分离苯-氯苯混合物(不易气泡),决定采用F1型浮阀,试根据以下条件做出浮阀塔(精馏段)的设计计算。

(1)进行塔板工艺设计计算及验算 (2)绘制负荷性能图 (3)绘制塔板结构图 (4)给出设计结果列表 (5)进行分析和讨论设计计算及验算1.塔板工艺尺寸计算(1)塔径 欲求塔径应先给出空塔气速u ,而 maxu )(⨯=安全系数uvvl cu ρρρ-=max式中c 可由史密斯关联图查出,横标的数值为0625.0)996.29.841(61.1006.0)(5.05.0==v l h h V L ρρ取板间距mH T45.0=,板上液层高度mhL05.0=,则图中参数值为mh H L T 4.005.045.0=-=-由图53-查得0825.020=c,表面张力./9.20m mN =σ0832.0)20(2.020=⨯=σc csm u /399.1996.2996.29.8410832.0max =-⨯=取安全系数为0.6,则空塔气速为 m /s 84.0399.16.0u max=⨯=⨯=安全系数u塔径mu V D s562.184.014.361.144=⨯⨯==π按标准塔径圆整m D 6.1=,则 塔截面积22201.2)6.1(414.34m D A T =⨯==π实际空塔气速 s m A V u T s /801.001.261.1===(2)溢流装置 选用单溢流弓形降液管,不设进口堰。

各项计算如下: ①堰长Wl :取堰长D l W66.0=,即 m l W056.16.166.0=⨯=②出口堰高Wh :OWL Wh h h-=采用平直堰,堰上液层高度OWh 可依下式计算:32)(100084.2Wh OWl L E h =近似取1=E ,则可由列线图查出OWh 值。

m021.0h 056.1,/6.213600006.0OW 3===⨯=,查得m l h m L W hmh h h OW L W 029.0021.005.0=-=-=则③弓形降液管宽度dW 和面积fA : 66.0=DlW由图103-查得:124.0,0721.0==DW A A dTf,则2145.001.20721.0m A f =⨯=mW d 199.06.1124.0=⨯=停留时间sL H A L H A sT f hTf 88.10006.045.0145.03600=⨯===θs 5>θ,故降液管尺寸可用。

④降液管底隙高度''03600u l L u l L h W sW h o ==取降液管底隙处液体流速,/13.0's m u=则mh o 0437.013.0056.1006.0=⨯=取mho04.0=(3)塔板布置及浮阀数目与排列 取阀动能因子,10=oF用下式求孔速,ou 即sm F u voo /78.5996.210===ρ每层塔板上的浮阀数,即23478.5)039.0(461.14220=⨯⨯==ππosu d V N取边缘区宽度mWc06.0=,破沫区宽度mWs10.0=,m W D R c 74.006.026.12=-=-=mW W D x s d 501.0)10.0199.0(26.1)(2=+-=+-=222222236.1]74.0501.0arcsin )74.0(180501.074.0501.0[2]arcsin 180[2m RxR x R x A a =+-=+-=ππ浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。

取同一横排的孔心距m mm t 075.075==,则可按下式估算排间距't ,即 mm Nt A ta 5.770775.0075.023436.1'==⨯==考虑到塔的直径较大,必须采用分块式塔板,而各分块的支承与衔接也要占去一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采用77.5mm ,而应小于此值,故取mmm t065.065'==。

按mm t 75=、mmt65'=以等腰三角形叉排方式作图(见附图1),排得阀数228个。

按228=N 重新核算孔速及阀孔动能因数:s m u o/91.5228)039.0(461.12=⨯=π23.10996.291.5=⨯=⨯=v o o u F ρ浮阀动能因数oF 变化不大,仍在12~9范围内。

塔板开孔率=%6.13%10091.5801.00=⨯=u u附图1(图中细实线为塔板分块线)2.塔板流体力学验算(1)气相通过浮阀塔板的压强降 可根据下式计算塔板压强降,即 σh h h h cp++=1①干板阻力:由下式计算,即 s m u voc/76.5996.21.731.73852.1852.1===ρ因ocou u>,故按下式计算干板阻力,即m g u h L V c 034.081.99.841291.5996.234.5234.5220=⨯⨯⨯⨯=⨯=ρρ液柱 ②板上充气液层阻力:本设备分离苯和甲苯混合物,即液相为碳氢化合物,可取充气系数5.00=ε,有mh h L 025.005.05.001=⨯==ε液柱③液体表面张力所造成的阻力:此阻力很小,忽略不计。

因此,与气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液柱高度为mh p 059.0025.0034.0=+=液柱则 单板压降Pag h P L p p48781.99.841059.0=⨯⨯==∆ρ(2)淹塔 为了防止淹塔现象的发生,要求控制降液管中清液层高度)(w T dh H H+≤φ。

dH 可用下式计算,即 dLpdh h h H =+=①与气体通过塔板的压强降所相当的液柱高度ph :前已算出mh p 059.0=液柱②液体通过降液管的压头损失:因不设进口堰,故按下式计算,即mh l L h oW sd 00309.0)04.0056.1006.0(153.0)(153.022=⨯⨯==液柱③板上液层高度:前已选定板上液层高度为m h L05.0=则mH d 112.000309.005.0059.0=++=取5.0=φ,又已选定mHT45.0=,mhW029.0=。

则m h H W T 24.0)029.045.0(5.0)(=+⨯=+φ可见)(W T dh H H +<φ,符合防止淹塔的要求。

(3)雾沫夹带 按以下两式计算泛点率,即%10036.1⨯+-=bF Ls v L vsA KC Z L V ρρρ泛点率及%10078.0⨯-=TFL vsAKCV ρρρ泛点率板上液体流径长度 mW D Z d L202.1199.0260.12=⨯-=-=板上液流面积 272.1145.0201.22m A A Af T b=⨯-=-=苯和甲苯为正常系统,取物性系数0.1=K ,又查图得泛点负荷系数128.0=FC,将以上数值代入下式得%2.48%10072.1128.00.1202.1006.036.1996.29.841996.261.1=⨯⨯⨯⨯⨯+-=泛点率又按下式计算泛点率,得%9.47%10001.2128.00.178.0996.29.841996.261.1=⨯⨯⨯⨯-=泛点率根据以上两式计算出的泛点率都在80%以下,故可知雾沫夹带量能够满足气)液)(/(1.0kg kg e V<的要求。

3.塔板负荷性能图 ⑴雾沫夹带线 依下式做出,即%10036.1⨯+-=bF Ls vL vsA KC Z L V ρρρ泛点率按泛点率为80%计算如下 :80.072.1128.0202.136.1996.29.841996.2=⨯⨯+-s sL V整理得1761.0635.10598.0=+s s L V或ssL V3.27945.2-= (1)由式(1)知雾沫夹带线为直线,则在操作范围内任取两个Ls 值,依式(1)算出相应的Vs 值列于本例附表1中。

据此,可做出雾沫夹带线(1)。

附表1⑵液泛线d L o c d L p W T h h h h h h h h h H ++++=++=+1)(φ由上式确定液泛线。

忽略式中0h ,则有⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+3/20223600100084.2)1(153.0234.5)(W s W oW s L o v W T l L E h h l L g uh H ερρφ因物系一定,塔板结构尺寸一定,则TH ,Wh ,0h ,Wl ,vρ,Lρ,0ε及φ等均为定值,而0u 与sV 又有如下关系,即Nd Vs u 2004π= 式中阀孔数N 与孔径0d 亦为定值,因此可将上式简化为sV 与sL 的如下关系式:222ss s dL cL b aV --=即3/222968.075.85197.001293.0ss s L L V --= 或3/222965.073480.15ss sL L V--=在操作范围内任取若干个Ls 值,依式(2)算出相应的Vs 值列于本例附表2中。

据表中数据做出液泛线(2)附表2⑶液相负荷上限线液体的最大流量应保持在降液管中停留时间不低于3~5s 。

依下式知液体在降液管内停留时间为sL H A hTf 5~33600==θ以s 5=θ作为液体在降液管中停留时间的下限,则s m H A L T f s /013.0545.0145.05)(3max =⨯==(3)求出上限液体流量Ls 值(常数)。

在ssL V-图上液相负荷上限线为与气体流量sV 无关的竖直线(3)⑷漏液线 对于1F 型重阀,依500==v u Fρ计算,则vuρ5=。

又知204Nu d V s π=则得vsNd V ρπ5420=以5=F作为规定气体最小负荷的标准,则sm F Nd Nu d V vs /787.0996.25228)039.0(444)(32020020min =⨯⨯⨯===πρππ(4)据此做出与液体流量无关的水平漏液线(4)⑸液相负荷下限线 取堰上液层高度mhow006.0=作为液本负荷下限条件,依owh 的计算式计算出sL 的下限值,依此做出液相负荷下限线,该线为与气相流量无关的竖直线(5)。

006.0)(3600100084.23/2min =⎥⎦⎤⎢⎣⎡W s l L E取1=E ,则s m l L W s /0009.03600056.184.21000006.03600184.21000006.0)(32/32/3min=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯= (5)根据本题附表1,2及式(3),(4),(5)可分别做出塔板负荷性能图上的(1),(2),(3),(4)及(5)共五条线,见附图2.附图2由塔板负荷性能图可以看出:①任务规定的气,液负荷下的操作点P (设计点),处在适宜操作区内的适中位置。

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