文档介绍：吉林化工学院
化工原理课程设计
题目二硫化碳——四氯化碳二元物系筛板精馏塔设计(76320t/年)
教学院化工与材料工程学院
专业班级化工0904班
学生姓名
学生学号
指导教师
2011年12月13日
目录
摘要 1
第一章绪论 2
第二章流程的设计及说明 3
第三章精馏塔的设计计算 4
6
7
11
15
15
20
23
30
第四章热量衡算 32
32
32
第五章塔附属设备设计计算 34
34
塔高计算 35
36
36
37
表:主要符号说明 38
结束语 41
参考文献 42
附录 43
化工原理课程设计教师评分表 44
摘要
本文通过仔细阅读化工原理课程设计任务书的要求,对二硫化碳-四氯化碳二元精馏塔的主要工艺流程进行了比较详细的设计,并用AutoCAD画出了精馏塔的工艺流程图。
本次设计任务是二硫化碳—四氯化碳连续式筛板精馏塔,,应用图解法计算法求得理论塔板数NT为11块(包括塔釜再沸器),第6块为进料板。由奥康奈尔公式得到全塔效率为46%,实际塔板数为23块(包括塔釜再沸器),第15块为进料板。每块板压降△P为1kPa,板间距,孔径d0为. 确定了塔的主要工艺尺寸,塔板采用单溢流弓型降液管齿型堰,、。且经过液泛线,漏液线,液相负荷上限,液相负荷下限的校核,制作了负荷性能图,确定了各项指标均在安全操作范围之内。
关键词筛板精馏塔、负荷性能图、设计、二硫化碳、四氯化碳
第一章绪论
塔板是板式塔的主要构件,在几种主要类错流塔板中,应用最早的是泡罩塔,目前使用最广泛的是筛板塔和浮阀塔板。
泡罩塔板的优点是:升气管高出液层,不易发生液漏现象,液气比范围大,有较大的操作弹性。其缺点是:塔板结构复杂,金属耗材量大,造价高;塔板压降大,生产能力及板效率均较低。
筛孔塔板结构简单,造价廉价,气体压降小,板上液面落差也较小,生产能力及板效率均较泡罩塔高。但是其操作弹性小,筛孔小时容易堵塞。
浮阀塔板的综合性能优越,生产能力大,操作弹性大,塔板效率高,气体压降及液面落差小,构造简单,易于制造,塔的造价低。但是,浮阀塔不易处理结焦或粘度大的系统,。
通过上述比较,和本设计中物料的特点,加之筛板塔的设计和控制水平已经有了较好的完善,因此在本设计中使用筛板塔。合理的设计和适当操作的情况下筛板塔能满足要求的操作弹性,而且效率高,采用筛孔板可解决堵塞问题。
第二章流程的设计及说明
进料时采用58℃进料,这种进料状况不受季节气温的影响,且精馏段与提馏段的气体流量相等,塔径也相等。原料液在20 ℃时从贮罐用离心泵输送到塔前预热器中预热至温度58 ℃,由精馏塔进料口进入塔内在进料板上液体一部分与自塔上部下降的回流液体混合后逐板溢流,最后流到塔底。料液的一部分与自塔底上升的蒸汽相互接触进行热和质的传递过程,上升的蒸汽由塔釜再沸器经饱和蒸汽换成120℃蒸汽由塔最下面一块板上进入塔内,逐层上升与溢流液体进行传质,最后经塔顶冷凝器循环水冷凝成的饱和液体进入回流罐,一部分重力回流,一部分经塔顶冷却器用水冷却后,输入苯贮罐。塔底产品甲苯经塔底冷却器冷却后输入甲苯贮罐,为了节省能耗,可考虑将冷却器与塔前物料预热进行热交换,换热后原料还未达到泡点,可考虑再加个换热器。物料进换热器前的温度为20℃。
第三章精馏塔的设计计算
本设计任务为分离二硫化碳—四氯化碳混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。设计中采用过泡点进料,将原料通过预热器加热至泡点温度后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经铲平冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算,热量衡算,工艺计算,结构设计和校核。
【精馏塔设计任务书】
一设计题目
精馏塔及其主要附属设备设计
二工艺条件
生产能力:(料液)
年工作日:每年按300工作日计算
原料组成:34%的二硫化碳和66%的四氯化碳(摩尔分率,下同)
产品组成:馏出液 %的二硫化碳,%的二硫化碳
操作压力:塔顶压强为常压
进料温度:58℃
进料状况