文档介绍：吉林化工学院
化工原理课程设计
题目乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计
教学院化工与制药工程学院
专业班级
学生姓名
学生学号
指导教师计海峰
2013年6月 21日
课程设计任务书
设计题目:乙醇-丙醇连续筛板式精馏塔的设计
任务要求:设计一连续筛板精馏塔以分离乙醇-丙醇
具体工艺参数:
1、原料加料量:
2、溜出液组成:
3、进料组成:
4、釜液组成:
5、塔顶压力:
6、单板压降:
工艺操作条件:
1、操作压力:常压精馏(绝压)
2、加热方式:塔底间接蒸汽加热,设置再沸器
3、加料状态:泡点进料,
4、塔顶冷凝器的冷凝方式:全冷凝器
5、冷却介质:水
6、回流比的选择:
7、泡点回流,馏出口与回流口组成相同
主要设计内容
1、设计方案的选择及流程说明
2、工艺计算
3、主要设备工艺尺寸设计
(1)塔径及精馏段(或提馏段)踏板结构尺寸的确定
(2)塔板的流体力学校核
(3)塔板的负荷性能图
(4)总塔高
4、辅助设备选型与计算
5、设计结果汇总
6、工艺流程图及精馏塔设备条件图
摘要
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的,精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同,借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。所以,掌握气液相平衡关系,熟悉各种塔型的操作特性,对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常必要的。
塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的汽液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等,是较完整的精馏设计过程,该设计方法被工程技术人员广泛的采用。
本设计主要包括设计方案的选取和流程说明、全塔物料衡算和热量衡算、主要设备工艺尺寸设计、辅助设备选型与计算、设计结果汇总、工艺流程图以及设备条件图的绘制等内容。在该设计中,工艺参数选定泡点进料、泡点回流,,计算出所需实际塔板数共计27块(包括再沸器),其中精馏段10块,提馏段17块;,,筛孔数目为7329个。通过对精馏塔的塔板流体力学校核,可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件、物性参数及塔板的结构尺寸设计都是合理的,各种接管尺寸也是合理的,这样,既保证了精馏过程的顺利进行,也提高了全塔及精馏效率,为工业生产实际应用提供了良好的装置设备。
关键词:乙醇;丙醇;精馏段;提馏段;筛板塔。
绪论
精馏塔(fractionating column)是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。下面四关于各种类型塔板的介绍:
主要的塔板型式有:泡罩塔板;浮阀塔板;筛孔塔板;舌形塔板(斜孔塔板);网孔塔板;垂直浮阀;多降液管塔板;林德浮阀;无溢流塔板。
⑴泡罩塔板
泡罩塔板的气体通道是由升气管和泡罩构成的。升气管是泡罩塔区别于其它塔板的主要结构特征。这种结构不仅结构过于复杂,制造成本高,而且气体通道曲折多变、干板压降达、液泛气速低、生产能力小。
⑵浮阀塔板
 浮阀塔板是对泡罩塔板的改进,取消了升气管,在塔板开孔上访设置了浮阀,浮阀可根据气体的流量自行调节开度。气量较小时可避免过多的漏液,气量较大时可使气速不致过高,降低了压降。
⑶筛孔塔板
筛孔塔板是最简单的塔板,造价低廉,只要设计合理,其操作弹性是可以满足生产需要的,目前已成为应用最为广泛的一种板型。
⑷舌形塔板
 舌形塔板是为了防止过量液沫夹带而设计的一种塔型,由舌孔喷出的气流方向近于水平,产生的液滴几乎不具有向上的初速度。同时从舌孔喷出的气流,通过动量传递推动液体流动,降低了板上液层厚度和塔板压降。
⑸网孔塔板
 网孔塔板采用冲有倾斜开孔的薄板制造,具有舌形塔板的特点,并易于加工。
⑹垂直浮阀
 垂直浮阀是在塔板上开有若干直径为100-200mm的大圆孔,孔上设置圆柱形泡罩,泡罩下缘于塔板有一定的间隙,泡罩侧壁开有许多筛孔。气流喷射方向是水平的,液滴在垂直方向的初速度为零,液沫夹带量很小。
⑺多降液管塔板
 在普通浮阀上设置多根降液管以适应大液体量的要求,降液管为悬挂式。
⑻林德浮阀
 林德浮阀是专为真空精馏设计的高效低压降塔板,在整个浮阀上布置一定数量的导向斜孔,并在塔板入口处设置鼓泡促进装置。
⑼无溢流塔板
无溢流塔板是一种简易塔板,只是一块均匀开有一定缝隙或筛孔的圆形平板,无降液管,结构简单,造价低廉。
筛板精馏塔是炼油、