课程设计说明书
课程设计名称 化工原理课程设计
课程设计题目 苯氯苯混合液浮阀式精馏塔设计
姓 名
学 号
专 业
班 级
指导教师
提交日期
化工原理课程设计务书
()设计题目 苯氯苯连续精馏塔设计
(二)设计务操作条件
设计务
(1)原料液中含氯苯35 (质量)
(2)塔顶馏出液中含氯苯高2％(质量)
(3)年产纯度998％氯苯吨41000吨
操作条件
(1)塔顶压强4KPa(表压)单板压降07KPa
(2)进料热状态 选
(3)回流R（113）Rmin
(4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压)
设备型式
F1型浮阀塔
设备工作日：年330天天24时连续运行
（三）设计容
1）．设计说明书容
1) 精馏塔物料衡算
2) 塔板数确定
3) 精馏塔工艺条件关物性数计算
4) 精馏塔塔体工艺尺寸计算
5) 塔板工艺尺寸计算
6) 塔板流体力学验算
7) 塔板负荷性图
8) 设计程评述关问题讨
9) 辅助设备设计选型
2．设计图纸求：
1) 绘制工艺流程图
2) 绘制精馏塔装置图
（四）参考资料
1． 物性数计算图表
2． 化工工艺设计手册
3．化工程设备设计
4．化学工程手册
5．化工原理
苯氯苯纯组分饱蒸汽压数
物性数查关手册
目录
前 言 6
1．设计方案思考 6
2设计方案特点 6
3．工艺流程确定 6
．设备工艺条件计算 8
1．设计方案确定工艺流程说明 8
2．全塔物料衡算 8
21 料液塔顶底产品含苯摩尔分率 8
22 均摩尔质量 8
23 料液塔顶底产品摩尔流率 8
3．塔板数确定 9
31理塔板数求取 9
32 确定操作回流R 10
33求理塔板数 11
34 全塔效率 12
35 实际塔板数（似取两段效率相） 13
4．操作工艺条件相关物性数计算 13
41均压强 13
42 均温度 14
43均分子量 14
44均密度 15
45 液体均表面张力 16
46 液体均粘度 17
47 气液相体积流量 18
6 设备工艺尺寸设计 19
61 塔径 19
7 塔板工艺结构尺寸设计计算 20
71 溢流装置 20
72 塔板布置 23
二 塔板流体力学计算 25
1 塔板压降 25
2 液泛计算 27
3雾沫夹带计算 28
4塔板负荷性图 30
41 雾沫夹带限线 30
42 液泛线 31
43 液相负荷限线 32
44 气体负荷限线（漏液线） 33
45 液相负荷限线 33
三 板式塔结构附属设备 35
1 塔顶空间 35
2 塔底空间 36
3 孔数目 36
4 塔高 36
浮阀塔总体设备结构简图： 37
5接 38
51 进料 38
52 回流 38
53 塔顶蒸汽接 39
54 釜液排出 39
55 塔釜进气 40
6法兰 40
7 筒体封头 41
71 筒体 41
72 封头 41
73 裙座 41
8 附属设备设计 41
81 泵计算选型 41
82 冷凝器 42
83 沸器 43
四 计算结果总汇 44
五 结束语 45
六 符号说明： 45
前 言
1．设计方案思考
通体锈钢制造塔节规格Φ25～100mm高度05～15m段塔节设置1～2进料口测温口结合客户具体求进行设计制造种非标产品整精馏塔包括：塔釜塔节进料罐进料预热器塔釜液储罐塔顶冷凝器回流控制器产品储罐等塔压降变送器测量塔釜升蒸汽量通采釜液温度灵敏板进行控制塔压采稳压阀控制装载动安全阀塔身保持绝热操作采现代化仪表控制温度条件室温～300℃范围意设定时满足户科研需段塔节温度塔釜液相温度塔顶气相温度进料温度回流温度塔顶压力塔釜压力塔釜液位进料量等参数均数字显示
2设计方案特点
浮阀塔气液接触状态良雾沫夹带量(气体水吹出)塔板效率较高生产力较浮阀塔应广泛液体负荷变化敏感适宜处理易聚合者含固体悬浮物物料浮阀塔涉液体均布问题气液接触需冷时会结构复杂板式塔设计资料更易便设计更浮阀塔更适合塔径易气泡物系腐蚀性物系适合真空操作
3．工艺流程确定
原料液泵原料储罐中引出预热器中预热送入连续板式精馏塔F1型浮阀塔）塔顶升蒸汽流采强制循环式列全凝器冷凝部分作回流液余作产品冷送产品槽塔釜采热虹吸立式沸器提供气相流塔釜残液送废热锅炉
浮阀精馏塔工艺简图
．设备工艺条件计算
1．设计方案确定工艺流程说明
设计务分离苯氯苯混合物二元混合物分离应采连续精馏程设计中采泡点进料（q1）原料液通预热器加热泡点送入精馏塔塔顶升蒸汽采全凝器冷凝冷凝液泡点部分回流塔余部分产品冷器冷送储罐该物系属易分离物系回流较操作回流取回流2倍塔釜采间接蒸汽加热塔底产品冷送储罐
2．全塔物料衡算
21 料液塔顶底产品含苯摩尔分率
苯氯苯相摩尔质量分7811 kgkmol11261kgkmol
22 均摩尔质量
23 料液塔顶底产品摩尔流率
题条件：年330天天24时计： 全塔物料衡算：
釜液处理量
总物料衡算
苯物料衡算
联立解
3．塔板数确定
31理塔板数求取
苯氯苯物系属理想物系采梯级图解法（M·T法）求取步骤：
1根苯氯苯相衡数利泡点方程露点方程求取
计算结果列表：
表31 相关数计算
温度℃
80
90
100
110
120
130
140
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
两相摩尔分率
x
1
0677
0442
0265
0127
0019
0
y
1
0913
0785
0614
0376
0071
0
相挥发度
5135135
5
4607509
44
4143646
394993
3815789
题中塔压力接常压（实际略高常压）表中常压相衡数操作压力偏离常压衡关系影响完全忽略
均相挥发度汽液衡方程：
32 确定操作回流R
表31中数作图曲线
图31 苯—氯苯混合液x—y图
图查：
考虑精馏段操作线离衡线较取实际操作回流回流2485倍：
求精馏塔汽液相负荷
33求理塔板数
精馏段操作线：
提馏段操作线：
提馏段操作线两点直线
采图解法求理板层数xy图作衡曲线角线述方法作精馏段操作线提镏段开始精馏段操作线衡线间绘水线铅垂线构成梯级梯级跨两操作线交点时改提镏段衡线间绘梯级直梯级铅垂线达越点止Excel作图梯级坐标：
表32 相关数计算
x
y
精馏段
0986
0986
094344
0986
094344
09677184
0873063
09677184
0873063
0937488
0762776
0937488
0762776
08901142
提镏段
062883
08901142
062883
07558743
0400507
07558743
0400507
04812013
0171981
04812013
0171981
02062848
0053891
02062848
0053891
00642218
0013589
00642218
0013589
00157384
0003068
00157384
0003068
00030813
x<000288
0002473
0010878
图32 苯氯苯物系精馏分离理塔板数图解
法图解：
总理板层数 块（包括沸器）
加料板位置
34 全塔效率
选公式计算该式适液相粘度007~14mPa·s烃类物系式中全塔均温度进料组成表示均粘度
查图0986 000288查塔顶塔釜温度分：
8043℃ 13848℃
全塔均温度 (+)2(8043+13848)21095℃
根表34
表34 苯氯苯温度粘度关系表
温度℃
20
40
60
80
100
120
140
苯 粘度mPa·s
0638
0485
0381
0308
0255
0215
0184
氯苯 粘度mPa·s
075
056
044
035
028
024
0
利差值法求：
35 实际塔板数（似取两段效率相）
精馏段：块取块
提馏段：块取块
总塔板数块
4．操作工艺条件相关物性数计算
41均压强
取层塔板压降07kPa计算
塔顶：
加料板：
塔底：
精馏段均压强
提镏段均压强
42 均温度
利表31数拉格朗日差值法
塔顶温度
加料板
塔底温度
精馏段均温度 ℃
提镏段均温度
43均分子量
精馏段： ℃
液相组成：
气相组成：
提镏段：℃
液相组成：
气相组成：
44均密度
441 液相均密度
表41 组分液相密度（kgm3）
温度（℃）
80
90
100
110
120
130
140
苯
817
805
793
782
770
757
745
氯苯
1039
1028
1018
1008
997
985
975
纯组分温度密度式计算
苯 ： 推荐：
氯苯 ： 推荐：
式中t温度℃
塔顶：
进料板：
塔底：
精馏段：
提镏段：
442汽相均密度
精馏段：
提镏段：
45 液体均表面张力
表51 组分表面张力σ
温度
80
85
110
115
120
131
σA
苯
212
206
173
168
163
153
σB
氯苯
261
257
227
222
216
204
液体均表面张力式计算
塔顶液相均表面张力计算
插法
进料板液相均表面张力计算
插法
塔底液相均表面张力计算
插法
精馏段液相均表面张力
提镏段液相均表面张力
46 液体均粘度
表三 温度苯—氯苯粘度
温度t℃
60
80
100
120
140
苯mPas
0381
0308
0255
0215
0184
氯苯mPas
0515
0428
0363
0313
0274
液相均粘度 表示
461 塔顶液相均粘度
462 进料板液相均粘度
463 塔底液相均粘度
47 气液相体积流量
精馏段：
汽相体积流量
汽相体积流量
液相体积流量
液相体积流量
提镏段：
汽相体积流量
汽相体积流量
液相体积流量
液相体积流量
6 设备工艺尺寸设计
61 塔径
精馏段：
初选塔板间距板液层高度：
Smith法求取允许空塔气速（泛点气速）
查Smith通关联图
负荷子
泛点气速：ms
取安全系数07空塔气速
精馏段塔径
标准塔径圆整取
提镏段：
初选塔板间距板液层高度：
Smith法求取允许空塔气速（泛点气速）
查Smith通关联图
负荷子
泛点气速：ms
取安全系数07空塔气速
精馏段塔径
标准塔径圆整取
7 塔板工艺结构尺寸设计计算
71 溢流装置
塔径16m采单溢流型顶弓形溢流堰弓形降液凹形受液盘设进口堰
711 溢流堰长（出口堰长）
取
精馏段堰溢流强度满足强度求
提镏段堰溢流强度满足强度求
712出口堰高
直堰
精馏段：查化工原理课程设计图55
：
（满足求）
验证： (设计合理)
提镏段：查化工原理课程设计图55：
（满足求）
验证： (设计合理)
713 降液宽度降液面积
查化工原理课程设计P112图57：
液体降液停留时间
精馏段：（满足求）
提镏段：（满足求）
714 降液底隙高度
精馏段：取液体通降液底隙流速：
（宜002~0025m结果满足求）
合理
提镏段：取液体通降液底隙流速：
（宜002~0025m结果满足求）
合理
选凹形受液盘深度
72 塔板布置
721 塔板分块
设计塔径塔板采分块式塔板分4块
722 边缘区宽度确定
取
723 开孔区面积计算
中：
724 浮阀数计算排列
精馏段：
预先选取阀孔动子F0求阀孔气速
F1型浮阀孔径39mm层塔板浮阀数
浮阀排列方式采等腰三角形叉排取横排孔心
排间距
考虑塔径较采塔板分块块支撑衔接占部分鼓泡区面积排间距宜采0071m应点取等腰三角叉排方式作图阀孔数
实际孔速
阀孔动数
阀孔动子变化9~14合理范围阀孔实排数适
开孔率5~15范围符合求样开孔合理
提镏段：
预先选取阀孔动子F0求阀孔气速
F1型浮阀孔径39mm层塔板浮阀数
浮阀排列方式采等腰三角形叉排取横排孔心
排间距
考虑塔径较采塔板分块块支撑衔接占部分鼓泡区面积排间距宜采0066m应点取等腰三角叉排方式作图阀孔数
实际孔速
阀孔动数
阀孔动子变化9~14合理范围阀孔实排数适
开孔率5~15范围符合求样开孔合理
阀孔排列
二 塔板流体力学计算
1 塔板压降
精馏段
（1）计算干板静压头降
式计算界阀孔气速
算干板静压头降
（2） 计算塔板含气液层静压头降
分离苯甲苯混合液碳氢化合物取充气系数已知板液层高度 式
（3）计算液体表面张力造成静压头降
采浮阀塔板克服鼓泡时液体表面张力阻力忽略计样气流层浮阀塔板静压头降
提镏段：
(1)计算干板静压头降
式计算界阀孔气速
算干板静压头降
(2)计算塔板含气液层静压头降
分离苯甲苯混合液碳氢化合物取充气系数已知板液层高度 式
(3)计算液体表面张力造成静压头降
采浮阀塔板克服鼓泡时液体表面张力阻力忽略计样气流层浮阀塔板静压头降
2 液泛计算
式
精馏段
(1)计算气相通层塔板静压头降
前已计算
(2)液体通降液静压头降
设进口堰式
式中
(3)板液层高度：
防止液泛式：取安全系数选定板间距
知符合防止液泛求
(4) 液体降液停留时间校核
应保证液体早降液停留时间3~5 s液体夹带气体释出设计
见夹带气体释出
提镏段
(1)计算气相通层塔板静压头降
前已计算
(2)液体通降液静压头降
设进口堰式
式中
(3)板液层高度：
防止液泛式：取安全系数选定板间距
知符合防止液泛求
(4) 液体降液停留时间校核
应保证液体早降液停留时间3~5 s液体夹带气体释出设计
见夹带气体释出
3雾沫夹带计算
判断雾沫夹带量否10合理范围通计算泛点率完成泛点率计算时间式：
塔板液体流程长度
塔板液流面积
精馏段：
苯氯苯混合液正常物系处理取物性系数K值K10泛点负荷数图中查负荷数数值分代入式
提镏段：
苯氯苯混合液正常物系处理取物性系数K值K10泛点负荷数图中查负荷数数值分代入式
避免雾沫夹带量塔泛点需控制80计算结果知泛点率低80雾沫夹带量满足求
4塔板负荷性图
41 雾沫夹带限线
苯—氯苯物系已设计出塔板结构雾沫夹带线根雾沫夹带量限值应泛点率 (限值)利式
便作出线塔径较取泛点率式
精馏段：
整理
负荷性图中线(y1)
式便雾沫夹带限线方程应条直线操作范围取两值便式算出相应利两点确定条直线便负荷性图中雾沫夹带限线
0001 0005 001 0015 002 0025
2431 2345 2236 2128 20199 1912
提镏段：
整理
负荷性图中线(y1’)
0001 0005 001 0015 002 0025
2619 2534 2429 2323 2219 2113
42 液泛线
式
联立
式中 板液层静压头降
式知表示板液层高度板
液体表面张力造成静压头液面落差忽略
液体降液静压头降式
式中阀孔气速体积流量关系
精馏段：
式中参数已知已计算出
代入式
整理便关系
式液泛线方程表达式操作范围取干值
0 0005 001 0015 002 0025
341 313 286 252 203 125
述坐标点便负荷性图中绘出液泛线图中(y2)
提镏段：
代入式
整理便关系
0001 0005 001 0015 002 0025
3243 3051 2792 2455 1983 1221
述坐标点便负荷性图中绘出液泛线图中(y2’)
43 液相负荷限线
降液中液体夹带气泡足够时间分离出液体降液中停留时间应3～5s液体流量须限制流量必须保证满足述条件
式知液体降液短停留时间3～5秒取液体降液中停留时间限应液体流量液相负荷限
精馏段：液相限线条气相负荷性关竖直线负荷性图中线(y3)
提镏段：
液相限线条气相负荷性关竖直线负荷性图中线(y3’)
44 气体负荷限线（漏液线）
F1型重阀<5时会发生严重漏液取计算相应气相流量
精馏段：负荷性图中线(y4)
提镏段：负荷性图中线(y4’)
45 液相负荷限线
取堰液层高度作液相负荷限条件作出液相负荷限线该线气相流量关竖直线
代入值求出
精馏段：
式作出液相负荷限线条气相流量关竖直线见图中线(5)
提镏段：
式作出液相负荷限线条气相流量关竖直线见图中线(y5’)
精馏段负荷性图：
操作性图作出操作点A连接OA操作线图81知液泛线雾沫夹带线方塔板气相负荷限雾沫夹带控制操作限漏液线控制
固定液气负荷性图中查气相负荷限气相负荷限
提馏段负荷性图：
操作性图作出操作点A连接OA操作线图82知液泛线雾沫夹带线方塔板气相负荷限雾沫夹带控制操作限漏液线控制
固定液气负荷性图中查气相负荷限气相负荷限
三 板式塔结构附属设备
1 塔顶空间
塔顶部空间指塔层塔板塔顶空间距离利出塔气体夹带液滴沉降高度HD指塔顶第层塔盘塔顶封头直线距离通常取HD（15～20）HT取沫器第块板距离
取塔顶空间：
2 塔底空间
塔底空间指塔层塔板塔底间距塔底储液空间储存液量停留10～15min定塔底液面层塔板间保留1～2m保证塔底料液致流空塔底部空间高度HB指塔底末层塔盘塔底封头切线距离：
取
3 孔数目
孔安装检修员进出塔唯通道孔设置应便进入层塔板设置孔处塔间距离孔设备会制造时塔体弯曲度难达求 D≥1000mm板式塔 隔6～8块塔板设置孔裙座处取2孔塔中20块塔板精馏段提留段设置孔孔直径厚高52mm设置孔处板间距600mm裙座应开孔直径 孔伸入塔部应塔壁修边缘需倒棱磨圆孔法兰密封面形垫片材般塔接法兰相设计
4 塔高
板式塔塔高图91示塔体总高度式决定：
式中 HD——塔顶空间m
HB——塔底空间m
HT——塔板间距m
HT’——开孔塔板间距m
HF——进料段板间距m
Np——实际塔板数
S ——孔数目（包括塔顶空间塔底空间孔）
H1——封头高度m
H2——裙座高度m
塔体总高度：
浮阀塔总体设备结构简图：
5接
51 进料
进料结构类型直进料T型进料弯进料设计采直进料径计算：
体积流量
取流速
径
查隙钢标准取进料规格Φ70×3
径d64mm
进料实际流速
52 回流
采直回流 回流回流量均密度
塔顶液相均摩尔质量
液体流量
取流速回流直径
查隙钢标准取回流规格Φ60×4
直径d52mm
回流实际流速
53 塔顶蒸汽接
塔顶汽相均摩尔质量
塔顶汽相均密度
蒸汽体积流量：
取蒸汽流速
查隙钢标准取回流规格Φ299×12
实际径d275mm
塔顶蒸汽接实际流速
54 釜液排出
塔底 塔顶汽相均摩尔质量
均密度
体积流量：
取流速
查隙钢标准取回流规格
实际径d33mm
塔顶蒸汽接实际流速
55 塔釜进气
塔顶汽相均摩尔质量
塔釜蒸汽密度
塔釜蒸汽体积流量：
取蒸汽流速
取回流规格Φ299×10
实际径d280mm
塔顶蒸汽接实际流速
6法兰
常压操作设计压力04MPa选择法兰时06MPa作公称压力PN06
根HG501058标准均选择标准法兰焊法兰结果：
进料接法兰：PN06DN70 HG 5010
回流接法兰：PN06DN50 HG 5010
塔釜出料接法兰：PN06DN80 HG 5010
塔顶蒸汽法兰：PN06DN500 HG 5010
塔釜蒸汽进气法兰：PN06DN500 HG 5010
7 筒体封头
71 筒体
精馏段D1600mm取壁厚 材质：Q235
提馏段D1600mm取壁厚 材质：Q235
72 封头
封头采椭圆形封头
塔顶：公称直径DN1600mm 查板式塔曲面高度表曲面高度 hi400mm直边高度h025mm表面积F2901m2 容积V08586m3
选封头 DN1600×8JBT 47462002
塔釜：公称直径DN1600mm 查板式塔曲面高度表曲面高度 hi400mm直边高度h025mm表面积F2901m2 容积V08586m3
选封头 DN1600×8JBT 47462002
73 裙座
裙座径>800mm裙座壁厚取16mm
基础环径：
基础环外径：
圆整
基础环厚度考虑腐蚀余量取18mm 考虑沸器裙座高度取3m 角螺栓直径取M30
8 附属设备设计
81 泵计算选型
进料温度
已知进料量
取流速
径
采采Φ68×3离心泵
径d62mm：
取绝粗糙度：
相粗糙度：
摩擦系数λ
∴λ00107
进料口位置高度：h（141）×045+21+04+31135m
∴
扬程：
选择泵IS5032125
82 冷凝器
塔顶温度tD8043℃ 冷凝水t120℃ t230℃
tD8043℃ 查液体汽化热线图
塔顶冷凝量
冷凝热量
取传热系数
传热面积
冷凝水流量
选型：G436Ⅱ255924
83 沸器
塔底温度tw13848℃ t0150℃蒸汽釜液出口温度t1142℃
tw13848℃ 查液体汽化热线图
取传热系数
传热面积
加热蒸汽质量流量
选热虹吸式沸器() G600Ⅱ251646
DN mm
PN MPa
换热面积 m2
600
25
1646
四 计算结果总汇
序号
精馏段项目
数值
序号
提馏段项目
数值
1
均温度tm℃
8429
1
均温度tm℃
1133
2
均压力pmkPa
1074
2
均压力pmkPa
1137
3
气相流量Vs(m3s)
1742
3
气相流量Vs(m3s)
1770
4
液相流量Ls(m3s)
000254
4
液相流量Ls(m3s)
000853
5
汽相均密度（kgm3）
287
5
汽相均密度（kgm3）
335
6
实际总塔板数
6
6
实际塔板数
14
7
塔径m
16
7
塔径m
16
8
板间距m
045
8
板间距m
045
9
溢流形式
单溢流
9
溢流形式
单溢流
10
降液形式
弓形
10
降液形式
弓形
11
堰长m
128
11
堰长m
128
12
堰高m
00496
12
堰高m
00364
13
板液层高度m
006
13
板液层高度m
006
14
堰液层高度m
00104
14
堰液层高度m
00236
15
降液底隙高度m
00268
15
降液底隙高度m
00266
16
安定区宽度m
008
16
安定区宽度m
008
17
边缘区宽度m
005
17
边缘区宽度m
005
18
开孔区面积m2
110
18
开孔区面积m2
110
19
阀孔直径m
0039
19
阀孔直径m
0039
20
阀孔数目
206
20
阀孔数目
206
21
孔中心距m
0075
21
孔中心距m
0065
22
开孔率
1224
22
开孔率
1224
23
空塔气速(ms)
09717
23
空塔气速(ms)
09567
24
阀孔气速(ms)
656
24
阀孔气速(ms)
719
26
单板压降KPa
07
26
单板压降KPa
07
27
负荷限
雾沫夹带控制
27
负荷限
雾沫夹带控制
28
负荷限
漏液控制
28
负荷限
漏液控制
29
泛点率（）
5856
29
泛点率（）
5936
30
气相负荷限(m3s)
238
30
气相负荷限(m3s)
240
31
气相负荷限(m3s)
080
31
气相负荷限(m3s)
074
32
操作弹性
298
32
操作弹性
324
五 结束语
设计程通查阅种文献数公式汇总通出设计务书进行计算学力汇总力提高
中觉难处三点：
查找资料找资料实难关键辨找资料否时会找两套数然辨查找苯氯苯安托常数找两组数数代入计算合理麻烦
二计算计算磨练耐心事情稍心会算错时知道头发现改东西说确实耐心太粗心做错认真改发脾气争取出错
三画图前没学CAD制图制作塔设备图家学CAD基作图知识家起交流合作成功图做
课程设计学知识加检验够培养理联系实际力尤次精馏塔设计更加深入化工生产程理解认识学知识局限书锻炼逻辑思维力时深深感受工程设计复杂性解知识狭隘性努力指明具体方
设计程中培养学力设计中许知识需查阅资料文献求加纳整理总结通学老师指导仅巩固学化工原理知识更极拓宽知识面更加认识实际化工生产程理联系差毕业设计工作疑起重作
次化工原理设计程中收获感触深更觉学基础知识重性时通次课程设计深深体会讨重性通学者老师交换法容易发现认识足少走弯路
特感谢化工原理教研室陈鸿雁老师组成员通交流设计工作圆满完成表示衷心感谢
六 符号说明：
Aa——塔板开孔区面积m2
Af——降液截面积m2
A0——阀孔总面积m2
At——塔截面积m2
c0——流量系数次
C——计算umax时负荷系数ms
d ——填料直径m
d0——筛孔直径m
D ——塔径m
DL——液体扩散系数m2s
DV——气体扩散系数m2s
ev——液沫夹带量kg(液)kg(气)
E——液流收缩系数次
ET——总板效率次
F——气相动子kg12(sm12)
F0——阀孔气相动子
g——重力加速度98ms2
h——填料层分段高度m
h1——进口堰降液间水距离m
hc——干板压降相液柱高度m液柱
hd——液体流降液压降相液柱高度m
hf——塔板鼓泡层高度m
hl——板液层阻力相液柱高度m液柱
hL——板清液层高度m
hmax——允许填料层高度m
h0——降液低隙高度m
hOW——堰液层高度m
hW——出口堰高度m
h’W——进口堰高度m
hδ——克服表面张力压降相液柱高度m液柱
H——板式塔高度m
HB——塔底空间高度m
Hd——降液清液层高度m
HD——塔顶空间高度m
HF——进料板处塔板间距m
HOG——气相总传质单元高度m
HP——孔处塔板间距m
HT——塔板间距m
H1——封头高度
H2——裙座高度
lW——堰长m
Lh——液体体积流量m3h
Ls——液体体积流量m3h
Lw——润湿速率m3（m•h）
m——相衡常数次
n——阀孔数目
NT——理板层数
P——操作压力Pa
△P——压力降Pa
△PP——气体通层筛板压降Pa
r——鼓泡区半径m
u——空塔气速ms
uF——泛点气速ms
u0——气体通阀孔速度ms
u0min——漏液点气速ms
u’0——液体通降液底隙速度ms
Vh——气体体积流量m3h
Vs——气体体积流量m3h
wL——液体质量流量㎏h
wV——气体质量流量㎏h
Wc——边缘效区宽度m
Wd——弓形降液宽度m
x——液相摩尔分数
X——液相摩尔
y——气相摩尔分数
Y——气体摩尔
Z——填料层高度 m
β——充气系数次
ε——空隙率次
θ——液体降液停留时间s
μ——粘度Pa•s
ρ——密度kgm3
σ——表面张力Nm
φ——开孔率孔流系数次
Φ——填料子lm
ψ——液体密度校正系数次
标
max——
min——
L——液相
V——气相
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课程设计名称 化工原理课程设计
课程设计题目 苯氯苯混合液浮阀式精馏塔设计
姓 名
学 号
专 业
班 级
指导教师
提交日期
化工原理课程设计务书
()设计题目 苯氯苯连续精馏塔设计
(二)设计务操作条件
设计务
(1)原料液中含氯苯35 (质量)
(2)塔顶馏出液中含氯苯高2％(质量)
(3)年产纯度998％氯苯吨41000吨
操作条件
(1)塔顶压强4KPa(表压)单板压降07KPa
(2)进料热状态 选
(3)回流R（113）Rmin
(4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压)
设备型式
F1型浮阀塔
设备工作日：年330天天24时连续运行
（三）设计容
1）．设计说明书容
1) 精馏塔物料衡算
2) 塔板数确定
3) 精馏塔工艺条件关物性数计算
4) 精馏塔塔体工艺尺寸计算
5) 塔板工艺尺寸计算
6) 塔板流体力学验算
7) 塔板负荷性图
8) 设计程评述关问题讨
9) 辅助设备设计选型
2．设计图纸求：
1) 绘制工艺流程图
2) 绘制精馏塔装置图
（四）参考资料
1． 物性数计算图表
2． 化工工艺设计手册
3．化工程设备设计
4．化学工程手册
5．化工原理
苯氯苯纯组分饱蒸汽压数
物性数查关手册
目录
前 言 6
1．设计方案思考 6
2设计方案特点 6
3．工艺流程确定 6
．设备工艺条件计算 8
1．设计方案确定工艺流程说明 8
2．全塔物料衡算 8
21 料液塔顶底产品含苯摩尔分率 8
22 均摩尔质量 8
23 料液塔顶底产品摩尔流率 8
3．塔板数确定 9
31理塔板数求取 9
32 确定操作回流R 10
33求理塔板数 11
34 全塔效率 12
35 实际塔板数（似取两段效率相） 13
4．操作工艺条件相关物性数计算 13
41均压强 13
42 均温度 14
43均分子量 14
44均密度 15
45 液体均表面张力 16
46 液体均粘度 17
47 气液相体积流量 18
6 设备工艺尺寸设计 19
61 塔径 19
7 塔板工艺结构尺寸设计计算 20
71 溢流装置 20
72 塔板布置 23
二 塔板流体力学计算 25
1 塔板压降 25
2 液泛计算 27
3雾沫夹带计算 28
4塔板负荷性图 30
41 雾沫夹带限线 30
42 液泛线 31
43 液相负荷限线 32
44 气体负荷限线（漏液线） 33
45 液相负荷限线 33
三 板式塔结构附属设备 35
1 塔顶空间 35
2 塔底空间 36
3 孔数目 36
4 塔高 36
浮阀塔总体设备结构简图： 37
5接 38
51 进料 38
52 回流 38
53 塔顶蒸汽接 39
54 釜液排出 39
55 塔釜进气 40
6法兰 40
7 筒体封头 41
71 筒体 41
72 封头 41
73 裙座 41
8 附属设备设计 41
81 泵计算选型 41
82 冷凝器 42
83 沸器 43
四 计算结果总汇 44
五 结束语 45
六 符号说明： 45
前 言
1．设计方案思考
通体锈钢制造塔节规格Φ25～100mm高度05～15m段塔节设置1～2进料口测温口结合客户具体求进行设计制造种非标产品整精馏塔包括：塔釜塔节进料罐进料预热器塔釜液储罐塔顶冷凝器回流控制器产品储罐等塔压降变送器测量塔釜升蒸汽量通采釜液温度灵敏板进行控制塔压采稳压阀控制装载动安全阀塔身保持绝热操作采现代化仪表控制温度条件室温～300℃范围意设定时满足户科研需段塔节温度塔釜液相温度塔顶气相温度进料温度回流温度塔顶压力塔釜压力塔釜液位进料量等参数均数字显示
2设计方案特点
浮阀塔气液接触状态良雾沫夹带量(气体水吹出)塔板效率较高生产力较浮阀塔应广泛液体负荷变化敏感适宜处理易聚合者含固体悬浮物物料浮阀塔涉液体均布问题气液接触需冷时会结构复杂板式塔设计资料更易便设计更浮阀塔更适合塔径易气泡物系腐蚀性物系适合真空操作
3．工艺流程确定
原料液泵原料储罐中引出预热器中预热送入连续板式精馏塔F1型浮阀塔）塔顶升蒸汽流采强制循环式列全凝器冷凝部分作回流液余作产品冷送产品槽塔釜采热虹吸立式沸器提供气相流塔釜残液送废热锅炉
浮阀精馏塔工艺简图
．设备工艺条件计算
1．设计方案确定工艺流程说明
设计务分离苯氯苯混合物二元混合物分离应采连续精馏程设计中采泡点进料（q1）原料液通预热器加热泡点送入精馏塔塔顶升蒸汽采全凝器冷凝冷凝液泡点部分回流塔余部分产品冷器冷送储罐该物系属易分离物系回流较操作回流取回流2倍塔釜采间接蒸汽加热塔底产品冷送储罐
2．全塔物料衡算
21 料液塔顶底产品含苯摩尔分率
苯氯苯相摩尔质量分7811 kgkmol11261kgkmol
22 均摩尔质量
23 料液塔顶底产品摩尔流率
题条件：年330天天24时计： 全塔物料衡算：
釜液处理量
总物料衡算
苯物料衡算
联立解
3．塔板数确定
31理塔板数求取
苯氯苯物系属理想物系采梯级图解法（M·T法）求取步骤：
1根苯氯苯相衡数利泡点方程露点方程求取
计算结果列表：
表31 相关数计算
温度℃
80
90
100
110
120
130
140
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
两相摩尔分率
x
1
0677
0442
0265
0127
0019
0
y
1
0913
0785
0614
0376
0071
0
相挥发度
5135135
5
4607509
44
4143646
394993
3815789
题中塔压力接常压（实际略高常压）表中常压相衡数操作压力偏离常压衡关系影响完全忽略
均相挥发度汽液衡方程：
32 确定操作回流R
表31中数作图曲线
图31 苯—氯苯混合液x—y图
图查：
考虑精馏段操作线离衡线较取实际操作回流回流2485倍：
求精馏塔汽液相负荷
33求理塔板数
精馏段操作线：
提馏段操作线：
提馏段操作线两点直线
采图解法求理板层数xy图作衡曲线角线述方法作精馏段操作线提镏段开始精馏段操作线衡线间绘水线铅垂线构成梯级梯级跨两操作线交点时改提镏段衡线间绘梯级直梯级铅垂线达越点止Excel作图梯级坐标：
表32 相关数计算
x
y
精馏段
0986
0986
094344
0986
094344
09677184
0873063
09677184
0873063
0937488
0762776
0937488
0762776
08901142
提镏段
062883
08901142
062883
07558743
0400507
07558743
0400507
04812013
0171981
04812013
0171981
02062848
0053891
02062848
0053891
00642218
0013589
00642218
0013589
00157384
0003068
00157384
0003068
00030813
x<000288
0002473
0010878
图32 苯氯苯物系精馏分离理塔板数图解
法图解：
总理板层数 块（包括沸器）
加料板位置
34 全塔效率
选公式计算该式适液相粘度007~14mPa·s烃类物系式中全塔均温度进料组成表示均粘度
查图0986 000288查塔顶塔釜温度分：
8043℃ 13848℃
全塔均温度 (+)2(8043+13848)21095℃
根表34
表34 苯氯苯温度粘度关系表
温度℃
20
40
60
80
100
120
140
苯 粘度mPa·s
0638
0485
0381
0308
0255
0215
0184
氯苯 粘度mPa·s
075
056
044
035
028
024
0
利差值法求：
35 实际塔板数（似取两段效率相）
精馏段：块取块
提馏段：块取块
总塔板数块
4．操作工艺条件相关物性数计算
41均压强
取层塔板压降07kPa计算
塔顶：
加料板：
塔底：
精馏段均压强
提镏段均压强
42 均温度
利表31数拉格朗日差值法
塔顶温度
加料板
塔底温度
精馏段均温度 ℃
提镏段均温度
43均分子量
精馏段： ℃
液相组成：
气相组成：
提镏段：℃
液相组成：
气相组成：
44均密度
441 液相均密度
表41 组分液相密度（kgm3）
温度（℃）
80
90
100
110
120
130
140
苯
817
805
793
782
770
757
745
氯苯
1039
1028
1018
1008
997
985
975
纯组分温度密度式计算
苯 ： 推荐：
氯苯 ： 推荐：
式中t温度℃
塔顶：
进料板：
塔底：
精馏段：
提镏段：
442汽相均密度
精馏段：
提镏段：
45 液体均表面张力
表51 组分表面张力σ
温度
80
85
110
115
120
131
σA
苯
212
206
173
168
163
153
σB
氯苯
261
257
227
222
216
204
液体均表面张力式计算
塔顶液相均表面张力计算
插法
进料板液相均表面张力计算
插法
塔底液相均表面张力计算
插法
精馏段液相均表面张力
提镏段液相均表面张力
46 液体均粘度
表三 温度苯—氯苯粘度
温度t℃
60
80
100
120
140
苯mPas
0381
0308
0255
0215
0184
氯苯mPas
0515
0428
0363
0313
0274
液相均粘度 表示
461 塔顶液相均粘度
462 进料板液相均粘度
463 塔底液相均粘度
47 气液相体积流量
精馏段：
汽相体积流量
汽相体积流量
液相体积流量
液相体积流量
提镏段：
汽相体积流量
汽相体积流量
液相体积流量
液相体积流量
6 设备工艺尺寸设计
61 塔径
精馏段：
初选塔板间距板液层高度：
Smith法求取允许空塔气速（泛点气速）
查Smith通关联图
负荷子
泛点气速：ms
取安全系数07空塔气速
精馏段塔径
标准塔径圆整取
提镏段：
初选塔板间距板液层高度：
Smith法求取允许空塔气速（泛点气速）
查Smith通关联图
负荷子
泛点气速：ms
取安全系数07空塔气速
精馏段塔径
标准塔径圆整取
7 塔板工艺结构尺寸设计计算
71 溢流装置
塔径16m采单溢流型顶弓形溢流堰弓形降液凹形受液盘设进口堰
711 溢流堰长（出口堰长）
取
精馏段堰溢流强度满足强度求
提镏段堰溢流强度满足强度求
712出口堰高
直堰
精馏段：查化工原理课程设计图55
：
（满足求）
验证： (设计合理)
提镏段：查化工原理课程设计图55：
（满足求）
验证： (设计合理)
713 降液宽度降液面积
查化工原理课程设计P112图57：
液体降液停留时间
精馏段：（满足求）
提镏段：（满足求）
714 降液底隙高度
精馏段：取液体通降液底隙流速：
（宜002~0025m结果满足求）
合理
提镏段：取液体通降液底隙流速：
（宜002~0025m结果满足求）
合理
选凹形受液盘深度
72 塔板布置
721 塔板分块
设计塔径塔板采分块式塔板分4块
722 边缘区宽度确定
取
723 开孔区面积计算
中：
724 浮阀数计算排列
精馏段：
预先选取阀孔动子F0求阀孔气速
F1型浮阀孔径39mm层塔板浮阀数
浮阀排列方式采等腰三角形叉排取横排孔心
排间距
考虑塔径较采塔板分块块支撑衔接占部分鼓泡区面积排间距宜采0071m应点取等腰三角叉排方式作图阀孔数
实际孔速
阀孔动数
阀孔动子变化9~14合理范围阀孔实排数适
开孔率5~15范围符合求样开孔合理
提镏段：
预先选取阀孔动子F0求阀孔气速
F1型浮阀孔径39mm层塔板浮阀数
浮阀排列方式采等腰三角形叉排取横排孔心
排间距
考虑塔径较采塔板分块块支撑衔接占部分鼓泡区面积排间距宜采0066m应点取等腰三角叉排方式作图阀孔数
实际孔速
阀孔动数
阀孔动子变化9~14合理范围阀孔实排数适
开孔率5~15范围符合求样开孔合理
阀孔排列
二 塔板流体力学计算
1 塔板压降
精馏段
（1）计算干板静压头降
式计算界阀孔气速
算干板静压头降
（2） 计算塔板含气液层静压头降
分离苯甲苯混合液碳氢化合物取充气系数已知板液层高度 式
（3）计算液体表面张力造成静压头降
采浮阀塔板克服鼓泡时液体表面张力阻力忽略计样气流层浮阀塔板静压头降
提镏段：
(1)计算干板静压头降
式计算界阀孔气速
算干板静压头降
(2)计算塔板含气液层静压头降
分离苯甲苯混合液碳氢化合物取充气系数已知板液层高度 式
(3)计算液体表面张力造成静压头降
采浮阀塔板克服鼓泡时液体表面张力阻力忽略计样气流层浮阀塔板静压头降
2 液泛计算
式
精馏段
(1)计算气相通层塔板静压头降
前已计算
(2)液体通降液静压头降
设进口堰式
式中
(3)板液层高度：
防止液泛式：取安全系数选定板间距
知符合防止液泛求
(4) 液体降液停留时间校核
应保证液体早降液停留时间3~5 s液体夹带气体释出设计
见夹带气体释出
提镏段
(1)计算气相通层塔板静压头降
前已计算
(2)液体通降液静压头降
设进口堰式
式中
(3)板液层高度：
防止液泛式：取安全系数选定板间距
知符合防止液泛求
(4) 液体降液停留时间校核
应保证液体早降液停留时间3~5 s液体夹带气体释出设计
见夹带气体释出
3雾沫夹带计算
判断雾沫夹带量否10合理范围通计算泛点率完成泛点率计算时间式：
塔板液体流程长度
塔板液流面积
精馏段：
苯氯苯混合液正常物系处理取物性系数K值K10泛点负荷数图中查负荷数数值分代入式
提镏段：
苯氯苯混合液正常物系处理取物性系数K值K10泛点负荷数图中查负荷数数值分代入式
避免雾沫夹带量塔泛点需控制80计算结果知泛点率低80雾沫夹带量满足求
4塔板负荷性图
41 雾沫夹带限线
苯—氯苯物系已设计出塔板结构雾沫夹带线根雾沫夹带量限值应泛点率 (限值)利式
便作出线塔径较取泛点率式
精馏段：
整理
负荷性图中线(y1)
式便雾沫夹带限线方程应条直线操作范围取两值便式算出相应利两点确定条直线便负荷性图中雾沫夹带限线
0001 0005 001 0015 002 0025
2431 2345 2236 2128 20199 1912
提镏段：
整理
负荷性图中线(y1’)
0001 0005 001 0015 002 0025
2619 2534 2429 2323 2219 2113
42 液泛线
式
联立
式中 板液层静压头降
式知表示板液层高度板
液体表面张力造成静压头液面落差忽略
液体降液静压头降式
式中阀孔气速体积流量关系
精馏段：
式中参数已知已计算出
代入式
整理便关系
式液泛线方程表达式操作范围取干值
0 0005 001 0015 002 0025
341 313 286 252 203 125
述坐标点便负荷性图中绘出液泛线图中(y2)
提镏段：
代入式
整理便关系
0001 0005 001 0015 002 0025
3243 3051 2792 2455 1983 1221
述坐标点便负荷性图中绘出液泛线图中(y2’)
43 液相负荷限线
降液中液体夹带气泡足够时间分离出液体降液中停留时间应3～5s液体流量须限制流量必须保证满足述条件
式知液体降液短停留时间3～5秒取液体降液中停留时间限应液体流量液相负荷限
精馏段：液相限线条气相负荷性关竖直线负荷性图中线(y3)
提镏段：
液相限线条气相负荷性关竖直线负荷性图中线(y3’)
44 气体负荷限线（漏液线）
F1型重阀<5时会发生严重漏液取计算相应气相流量
精馏段：负荷性图中线(y4)
提镏段：负荷性图中线(y4’)
45 液相负荷限线
取堰液层高度作液相负荷限条件作出液相负荷限线该线气相流量关竖直线
代入值求出
精馏段：
式作出液相负荷限线条气相流量关竖直线见图中线(5)
提镏段：
式作出液相负荷限线条气相流量关竖直线见图中线(y5’)
精馏段负荷性图：
操作性图作出操作点A连接OA操作线图81知液泛线雾沫夹带线方塔板气相负荷限雾沫夹带控制操作限漏液线控制
固定液气负荷性图中查气相负荷限气相负荷限
提馏段负荷性图：
操作性图作出操作点A连接OA操作线图82知液泛线雾沫夹带线方塔板气相负荷限雾沫夹带控制操作限漏液线控制
固定液气负荷性图中查气相负荷限气相负荷限
三 板式塔结构附属设备
1 塔顶空间
塔顶部空间指塔层塔板塔顶空间距离利出塔气体夹带液滴沉降高度HD指塔顶第层塔盘塔顶封头直线距离通常取HD（15～20）HT取沫器第块板距离
取塔顶空间：
2 塔底空间
塔底空间指塔层塔板塔底间距塔底储液空间储存液量停留10～15min定塔底液面层塔板间保留1～2m保证塔底料液致流空塔底部空间高度HB指塔底末层塔盘塔底封头切线距离：
取
3 孔数目
孔安装检修员进出塔唯通道孔设置应便进入层塔板设置孔处塔间距离孔设备会制造时塔体弯曲度难达求 D≥1000mm板式塔 隔6～8块塔板设置孔裙座处取2孔塔中20块塔板精馏段提留段设置孔孔直径厚高52mm设置孔处板间距600mm裙座应开孔直径 孔伸入塔部应塔壁修边缘需倒棱磨圆孔法兰密封面形垫片材般塔接法兰相设计
4 塔高
板式塔塔高图91示塔体总高度式决定：
式中 HD——塔顶空间m
HB——塔底空间m
HT——塔板间距m
HT’——开孔塔板间距m
HF——进料段板间距m
Np——实际塔板数
S ——孔数目（包括塔顶空间塔底空间孔）
H1——封头高度m
H2——裙座高度m
塔体总高度：
浮阀塔总体设备结构简图：
5接
51 进料
进料结构类型直进料T型进料弯进料设计采直进料径计算：
体积流量
取流速
径
查隙钢标准取进料规格Φ70×3
径d64mm
进料实际流速
52 回流
采直回流 回流回流量均密度
塔顶液相均摩尔质量
液体流量
取流速回流直径
查隙钢标准取回流规格Φ60×4
直径d52mm
回流实际流速
53 塔顶蒸汽接
塔顶汽相均摩尔质量
塔顶汽相均密度
蒸汽体积流量：
取蒸汽流速
查隙钢标准取回流规格Φ299×12
实际径d275mm
塔顶蒸汽接实际流速
54 釜液排出
塔底 塔顶汽相均摩尔质量
均密度
体积流量：
取流速
查隙钢标准取回流规格
实际径d33mm
塔顶蒸汽接实际流速
55 塔釜进气
塔顶汽相均摩尔质量
塔釜蒸汽密度
塔釜蒸汽体积流量：
取蒸汽流速
取回流规格Φ299×10
实际径d280mm
塔顶蒸汽接实际流速
6法兰
常压操作设计压力04MPa选择法兰时06MPa作公称压力PN06
根HG501058标准均选择标准法兰焊法兰结果：
进料接法兰：PN06DN70 HG 5010
回流接法兰：PN06DN50 HG 5010
塔釜出料接法兰：PN06DN80 HG 5010
塔顶蒸汽法兰：PN06DN500 HG 5010
塔釜蒸汽进气法兰：PN06DN500 HG 5010
7 筒体封头
71 筒体
精馏段D1600mm取壁厚 材质：Q235
提馏段D1600mm取壁厚 材质：Q235
72 封头
封头采椭圆形封头
塔顶：公称直径DN1600mm 查板式塔曲面高度表曲面高度 hi400mm直边高度h025mm表面积F2901m2 容积V08586m3
选封头 DN1600×8JBT 47462002
塔釜：公称直径DN1600mm 查板式塔曲面高度表曲面高度 hi400mm直边高度h025mm表面积F2901m2 容积V08586m3
选封头 DN1600×8JBT 47462002
73 裙座
裙座径>800mm裙座壁厚取16mm
基础环径：
基础环外径：
圆整
基础环厚度考虑腐蚀余量取18mm 考虑沸器裙座高度取3m 角螺栓直径取M30
8 附属设备设计
81 泵计算选型
进料温度
已知进料量
取流速
径
采采Φ68×3离心泵
径d62mm：
取绝粗糙度：
相粗糙度：
摩擦系数λ
∴λ00107
进料口位置高度：h（141）×045+21+04+31135m
∴
扬程：
选择泵IS5032125
82 冷凝器
塔顶温度tD8043℃ 冷凝水t120℃ t230℃
tD8043℃ 查液体汽化热线图
塔顶冷凝量
冷凝热量
取传热系数
传热面积
冷凝水流量
选型：G436Ⅱ255924
83 沸器
塔底温度tw13848℃ t0150℃蒸汽釜液出口温度t1142℃
tw13848℃ 查液体汽化热线图
取传热系数
传热面积
加热蒸汽质量流量
选热虹吸式沸器() G600Ⅱ251646
DN mm
PN MPa
换热面积 m2
600
25
1646
四 计算结果总汇
序号
精馏段项目
数值
序号
提馏段项目
数值
1
均温度tm℃
8429
1
均温度tm℃
1133
2
均压力pmkPa
1074
2
均压力pmkPa
1137
3
气相流量Vs(m3s)
1742
3
气相流量Vs(m3s)
1770
4
液相流量Ls(m3s)
000254
4
液相流量Ls(m3s)
000853
5
汽相均密度（kgm3）
287
5
汽相均密度（kgm3）
335
6
实际总塔板数
6
6
实际塔板数
14
7
塔径m
16
7
塔径m
16
8
板间距m
045
8
板间距m
045
9
溢流形式
单溢流
9
溢流形式
单溢流
10
降液形式
弓形
10
降液形式
弓形
11
堰长m
128
11
堰长m
128
12
堰高m
00496
12
堰高m
00364
13
板液层高度m
006
13
板液层高度m
006
14
堰液层高度m
00104
14
堰液层高度m
00236
15
降液底隙高度m
00268
15
降液底隙高度m
00266
16
安定区宽度m
008
16
安定区宽度m
008
17
边缘区宽度m
005
17
边缘区宽度m
005
18
开孔区面积m2
110
18
开孔区面积m2
110
19
阀孔直径m
0039
19
阀孔直径m
0039
20
阀孔数目
206
20
阀孔数目
206
21
孔中心距m
0075
21
孔中心距m
0065
22
开孔率
1224
22
开孔率
1224
23
空塔气速(ms)
09717
23
空塔气速(ms)
09567
24
阀孔气速(ms)
656
24
阀孔气速(ms)
719
26
单板压降KPa
07
26
单板压降KPa
07
27
负荷限
雾沫夹带控制
27
负荷限
雾沫夹带控制
28
负荷限
漏液控制
28
负荷限
漏液控制
29
泛点率（）
5856
29
泛点率（）
5936
30
气相负荷限(m3s)
238
30
气相负荷限(m3s)
240
31
气相负荷限(m3s)
080
31
气相负荷限(m3s)
074
32
操作弹性
298
32
操作弹性
324
五 结束语
设计程通查阅种文献数公式汇总通出设计务书进行计算学力汇总力提高
中觉难处三点：
查找资料找资料实难关键辨找资料否时会找两套数然辨查找苯氯苯安托常数找两组数数代入计算合理麻烦
二计算计算磨练耐心事情稍心会算错时知道头发现改东西说确实耐心太粗心做错认真改发脾气争取出错
三画图前没学CAD制图制作塔设备图家学CAD基作图知识家起交流合作成功图做
课程设计学知识加检验够培养理联系实际力尤次精馏塔设计更加深入化工生产程理解认识学知识局限书锻炼逻辑思维力时深深感受工程设计复杂性解知识狭隘性努力指明具体方
设计程中培养学力设计中许知识需查阅资料文献求加纳整理总结通学老师指导仅巩固学化工原理知识更极拓宽知识面更加认识实际化工生产程理联系差毕业设计工作疑起重作
次化工原理设计程中收获感触深更觉学基础知识重性时通次课程设计深深体会讨重性通学者老师交换法容易发现认识足少走弯路
特感谢化工原理教研室陈鸿雁老师组成员通交流设计工作圆满完成表示衷心感谢
六 符号说明：
Aa——塔板开孔区面积m2
Af——降液截面积m2
A0——阀孔总面积m2
At——塔截面积m2
c0——流量系数次
C——计算umax时负荷系数ms
d ——填料直径m
d0——筛孔直径m
D ——塔径m
DL——液体扩散系数m2s
DV——气体扩散系数m2s
ev——液沫夹带量kg(液)kg(气)
E——液流收缩系数次
ET——总板效率次
F——气相动子kg12(sm12)
F0——阀孔气相动子
g——重力加速度98ms2
h——填料层分段高度m
h1——进口堰降液间水距离m
hc——干板压降相液柱高度m液柱
hd——液体流降液压降相液柱高度m
hf——塔板鼓泡层高度m
hl——板液层阻力相液柱高度m液柱
hL——板清液层高度m
hmax——允许填料层高度m
h0——降液低隙高度m
hOW——堰液层高度m
hW——出口堰高度m
h’W——进口堰高度m
hδ——克服表面张力压降相液柱高度m液柱
H——板式塔高度m
HB——塔底空间高度m
Hd——降液清液层高度m
HD——塔顶空间高度m
HF——进料板处塔板间距m
HOG——气相总传质单元高度m
HP——孔处塔板间距m
HT——塔板间距m
H1——封头高度
H2——裙座高度
lW——堰长m
Lh——液体体积流量m3h
Ls——液体体积流量m3h
Lw——润湿速率m3（m•h）
m——相衡常数次
n——阀孔数目
NT——理板层数
P——操作压力Pa
△P——压力降Pa
△PP——气体通层筛板压降Pa
r——鼓泡区半径m
u——空塔气速ms
uF——泛点气速ms
u0——气体通阀孔速度ms
u0min——漏液点气速ms
u’0——液体通降液底隙速度ms
Vh——气体体积流量m3h
Vs——气体体积流量m3h
wL——液体质量流量㎏h
wV——气体质量流量㎏h
Wc——边缘效区宽度m
Wd——弓形降液宽度m
x——液相摩尔分数
X——液相摩尔
y——气相摩尔分数
Y——气体摩尔
Z——填料层高度 m
β——充气系数次
ε——空隙率次
θ——液体降液停留时间s
μ——粘度Pa•s
ρ——密度kgm3
σ——表面张力Nm
φ——开孔率孔流系数次
Φ——填料子lm
ψ——液体密度校正系数次
标
max——
min——
L——液相
V——气相
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