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《化工设备选择与设计》课程设计

（二）

课程设计题目： F1型浮阀精馏塔设计

学 院 名 称： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 化工11-4 姓 名： 沈杰 学 号 11402010417 任 课 教 师： 董 明

定稿日期：2014年6月10日

期末课程设计任务书

期末课程设计题目：F1型浮阀精馏塔设计

一、设计条件

拟建一浮阀塔（塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层），用以分离乙醇和水的混合物，采用F1型浮阀（重阀），按以下条件对该浮阀塔进行设计计算。

1．蒸汽流量：1692 m3/h 2．液体流量：2.3 m3/h 3．蒸汽密度：1.32 kg/m3 4．液体密度：794 kg/m3 5．平均操作压强：1.013×105 Pa 6．酒精表面张力：22.27 mN/m 7．塔板间距：0.35m

8．塔板上液层深度：0.05m 9．塔板上降液管的液封高度：10mm 二、计算内容及要求

1．计算下表项目栏中各内容，写出计算过程，并将计算结果填入下表数值栏中。

表 浮阀塔设计计算结果

项目 塔径DT，m 板间距HT, m 溢流形式 溢流堰长度lw, m 溢流堰高度hw, m 板上清液层高度hi, m 降液管底与塔盘间距离h0, m 浮阀数N（个） 阀孔速度u0，m/s 阀孔动能因素F0 阀孔中心距t, m 行间距h, m 液体在降液管中的停留时间θ，s 降液管中当量清液层高度Hd, m 泛点，% 操作弹性

II

数值

2．流体力学验算

（1）单板流体阻力计算； （2）泄漏验算； （3）液泛的验算；

（4）雾沫夹带的验算； （5）操作弹性计算。 3. 绘制负荷性能图

（1）计算并列出雾沫夹带上限线表达式； （2）计算并列出液泛线表达式；

（3）计算并列出液相负荷上限线表达式； （4）计算并列出气相负荷下限线表达式； （5）计算并列出液相负荷下限线表达式； （6）列出操作负荷线表达式；

（7）将以上6条线绘制在直角坐标中（可用Excel绘图），给出性能负荷图。 4．以上课程设计须在两个星期内完成。

5. 完成的课程设计内容请用A4纸张打印、装订后交给学习委员或课代表；再由学习委员或课代表于6月23日（周一）下午2:00交给任课教师。 三、参考资料

[1]刘道德 等编著.化工设备的选择与设计（第三版，教材），p143-154； [2]化工原理教材中连续精馏内容及浮阀塔等相关内容； [3] 泛点负荷系数参考图：

III