文档介绍：吉林化工学院
化工原理课程设计
题目乙醇---丙醇二元物系筛板精馏塔设计
教学院化工与材料工程学院
专业班级化学工程与工艺
学生姓名
学生学号
指导教师
20011年12月 12
课程设计任务书
设计题目:乙醇——丙醇二元物系筛板精馏塔设计
设计条件:常压(绝压)
处理量:100kmol/h
进料组成xF=
馏出液组成xD=
釜液组成xW= (以上均为摩尔分率)
加料热状况 q=
塔顶全凝器泡点回流
回流比
单板压降≤ KPa
设计任务:
1、完成该精馏塔的工艺设计,包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算。
2、画出带控制点的工艺流程图(2号图纸)、精馏塔工艺条件图(2号图纸)。
3、写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。
目录
摘要 1
绪论 2
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3
第 1 章设计方案 4
装置流程的确定 4
操作压力的选择 4
进料状况的选择 4
加热方式的选择 4
回流比的选择 5
第 2 章工艺计算 6
基础数据 6
物料恒算 6
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理论塔板数的计算 11
第 3 章板式塔主要工艺尺寸的计算 14
塔的工艺条件及物性数据计算 14
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精馏塔的塔体工艺尺寸计算 19
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板式塔的结构 32
塔体结构 32
塔板结构 33
塔总体高度计算 33
第 4 章辅助设备及选型 37
37
参考文献 40
结束语 41
摘要
本课程设计是对乙醇——丙醇二元物系分离,利用不同乙醇、丙醇在混合液中的挥发度不同,采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现高纯度的分离。精馏工艺在现代化工业生产中已经广泛用于物系分离、提纯、制备等领域,并取得了良好的效益。精馏塔主要包括板式塔和填料塔,而板式塔的塔板类型主要有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、网孔塔板等。在本设计中,采用的是筛板精馏塔。
筛板塔具有以下特点:
(1)处理能力大,相同条件下生产能力比泡罩塔高10%—15%,板效率亦约高10%—15%,而每板压力降则低30%左右。
(2)结构简单,安装容易,检修难度相对填料塔小,清洗容易,制造费用相比泡罩塔板和浮阀塔都要低。但操作弹性小,设计时需要选择适当的操作弹性。
(3)气体压降低,液面梯度小,气体分散均匀,传质效率较高。
(4)使用周期长,粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。
(5)筛板塔的缺点是小孔径筛板易堵塞,不适宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。
本次设计针对设计任务所提出的目标分离要求进行了分析、计算、核算、绘图等过程,是较为完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取,物料衡算,热量衡算,主要设备的工艺设计计算,流体力学验算,辅助设备的选型,工艺流程图、主要设备工艺条件图的绘制等内容。通过对精馏塔的设计计算,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、物性参数及接管尺寸等结果是否合理,以保证精馏过程正常连续进行并使效率尽可能提高。
本次设计结果为:理论板数为17块,%,精馏段实际板数为17块,提馏段实际板数为17块,实际总板数为34块(不包括塔底再沸器)。进料位置为第18块板,,设置4个人孔,塔高为米,通过筛板塔的流体力学验算,证明设计各指标数据均符合要求。
关键字:筛板精馏塔、物料衡算、流体力学验算
第1章绪论
筛板精馏塔是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。它的出现仅迟于泡罩塔20年左右,当初它长期被认为操作不易稳定,在本世纪50年代以前,它的使用远不如泡罩塔普遍。其后因急于寻找一种