文档介绍：南京工业大学
《化工原理》课程设计
设计题目甲醇-水二元体系浮阀精馏塔的工艺设计
学生姓名班级、学号
指导教师姓名夏毅王海燕
课程设计时间年月日年月日
课程设计成绩
百分制
权重
设计说明书、计算书及设计图纸质量,70%
独立工作能力、综合能力、设计过程表现、设计答辩及回答问题情况,30%
设计最终成绩(五级分制)
指导教师签字
课程名称: 化工原理课程设计
设计题目: 甲醇-水体系浮阀精馏塔的设计
学生姓名:
专业: 化学工程与工艺
班级学号:
设计日期: 2012-12-24至2013-01-06
设计任务: 甲醇-水体系
设计条件及任务:
进料流量:F=250kmol/h
进料组成:Xf=(摩尔分率)
进料热状态:泡点进料
要求塔顶产品浓度XD=
易挥发组分回收率η≥
前言
化学工业中塔设备是化工单元操作中重要的设备之一,化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取、增湿、减湿等单元操作中,精馏操作是最基本的单元操作之一,它是根据混合液中各组分的挥发能力的差异进行分离的。
塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔。一般,与填料塔相比,板式塔具有效率高、处理量大、重量轻及便于检修等特点,但其结构较复杂,阻力降较大。在各种塔型中,当前应用最广泛的是筛板塔和浮阀塔。
浮阀塔的特点:
,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。
,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔,泡罩塔都大。
,由于上升气体从水平方向吹入液层,故气液接触时间较长,而雾沫夹带量小,塔板效率高。
,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,使气体压降及液面落差比泡罩塔小。
,浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%~80%,但是比筛板塔高 20%~30。
但是,浮阀塔的抗腐蚀性较高(防止浮阀锈死在塔板上),所以一般采用不锈钢作成,致使浮阀造价昂贵,推广受到一定限制。随着科学技术的不断发展,各种新型填料,高效率塔板的不断被研制出来,浮阀塔的推广并不是越来越广。
近几十年来,人们对浮阀塔的研究越来越深入,生产经验越来越丰富,积累的设计数据比较完整,因此设计浮阀塔比较合适。
本次设计就是针对甲醇——水体系,而进行的常压浮阀精馏塔的设计及其辅助设备的选型。
由于此次设计时间紧张,本人水平有限,难免有遗漏谬误之处,恳切希望各位老师指出,以便订正。
2013年1月
目录
概述…………………………………………………………………………………7
第一章总体操作方案的确定
◆……………………………………………………………7
◆…………………………………………………………7
◆………………………………………………………………8
◆……………………………………………………………8
◆……………………………………………………………8
第二章精馏的工艺流程图的确定…………………………………………………9
第三章理论板数的确定
◆……………………………………………………………………9
◆………………………………………………………… 10
◆…………………………………………………………………11
◆…………………………………11
◆…………………………………………………………13
第四章塔体主要工艺尺寸的确定
◆…………………………………………………………………14
◆………………………………………………20
、液相体积流率
◆………………………………………………33
、液相体积流率
第五章浮阀塔板工艺设计计算结果………………………………………………45
第六章辅助设备及零件设计
◆……………………………………………………46
◆