1、 化工原理化工原理 课课 程程 设设 计计 题题 目目： F1 型浮阀精馏塔的设计型浮阀精馏塔的设计 教教 学学 院：院： 专专 业：业： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 2015 年年 5 月月 29 日日 化工原理课程设计化工原理课程设计任务书任务书 20142015 学年第 2 学期 一、课程设计题目：一、课程设计题目：F1 型浮阀精馏塔的设计 二、课程设计内容二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 在一常压操作的连续精馏塔内分离苯甲苯混合物。要求年处理量为 5 万 吨，组成为苯 0.42（质量分率，下同） ，馏出液组成为 0.99，塔釜液组成为
2、 0.02。 2. 操作条件 操作压力： 4kPa （表压） ； 进料状况： 自选； 回流比： 自选； 单板压降： Hd,故不会发生液管液泛。 16 6.4 严重漏液校核 精馏段 当阀孔的动能因子 F0低于 5 时将会发生严重漏液，故漏液点的孔速 u0可取 F0=5 的相应孔流气速 smu V /9.2 97.2 55 0 稳定系数 k 207.2 9.2 99.5 0 0 u u k 故不会发生严重漏液。 精馏段 当阀孔的动能因子 F0低于 5 时将会发生严重漏液，故漏液点的孔速 u0可取 F0=5 的相应孔流气速 smu V /74.2 32.3 55 0 稳定系数 K 2004.2 74
3、.2 49.5 0 0 u u K 故不会发生严重漏液。 7.塔板负荷性能图 7.1 特性曲线的绘制 1. .过量液沫夹过量液沫夹带线关系式带线关系式 对于一般塔径，取 F1=0.8，则 精馏段 17 347.1127.01 042.136.1 97.21.803 97.2 36.1 8.0 ss bF LL VL V sLV AKC ZVV 整理得 Vh=8220-23.62Lh 式为精馏段过量液沫夹带线关系式。 提馏段 347.1127.01 042.136.1 32.37.788 32.3 36.1 8.0 ss bF LL VL V sLV AKC ZVV 整理得 Vh=7588-21
4、.8Lh 式为提馏段过量液沫夹带线关系式 2.液相下限线关系式液相下限线关系式 对于平直堰，其堰上液头高度 how必须大于 0.006m。取 how=0.006m，即可 确定液相流量下限线。 3/2 )(00284.0006.0 W Lh l V E 取 E=1.0，代入 lw，求得 Lh=3.89m3/h 式为液相下限关系式。 3.严重漏液线关系式严重漏液线关系式 因动能因子 F05 时，会发生严重漏液，故取 F0=5，计算气相流量 Vsh smFu V /9.297.2/5/ 00 所以 hmudnV sh /19329.2039.0 4 1553600) 4 (3600 32 0 2 0
5、 Vsh=1932m3/h 式是严重漏液线。 4.液相上限线关系式液相上限线关系式 =5s 降液的最大流量为 Lh=3600AdHT/5=3600 0.096 0.45/5=31.1m3/h 18 Lh=31.1m3/h 式为液相上限线。 5.降液管液泛关系式降液管液泛关系式 当塔降液管内泡沫层上升至上一层塔板时，即发生了降液管的液泛。根据降 液管液泛的条件，得出以下降液管液泛关系式 wT bw sh w shsh hH hl L l L nd V )5.1(1018.11026.41025.1 2 8 3/2 3 2 2 0 10 整理得 20.01009.2103.4103.5 2 5 3/2 3 2 10 shshsh LLV 由以上关系式确定塔板负荷性能图，见附录图 1 和图 2。 7.2 塔的操作弹性 在塔的操作液气比下，作出操作线 OP（操作点与坐标原点的连线） ，操作线 OP 与负荷性能图交点的气相负荷 ,m axs V与 ,m ins V之比，称为操作弹性。 m ax
