化工原理課程設計乙醇丙醇連續篩板式精餾塔的設計(已修改)

　

【正文】 吉林化工學院化工原理課程設計 吉林化工學院 化工原理 課 程 設 計 題目 乙醇丙醇連續篩板式精餾塔的設計 教 學 院 化工與材料工程學院 專業班級 應用化學1002班 學生姓名 學生學號 10250213 指導教師 計海峰 老師 2013年 6月 15日 化工原理課程設計任務書 一 設計題目：乙醇丙醇連續篩板式精餾塔的設計二 任務要求 設計一連續篩板精餾塔以分離苯和甲苯（乙醇—丙醇），具體工藝參數如下：原料加料量 F＝100kmol/h進料組成 xF＝餾出液組成 xD＝釜液組成 xw＝塔頂壓力 p＝100kpa單板壓降 ≤ kPa2 工藝操作條件：常壓精餾，塔頂全凝器，塔底間接加熱，泡點進料，泡點回流。 三 主要設計內容 設計方案的選擇及流程說明工藝計算主要設備工藝尺寸設計 （1）塔徑及精餾和提餾段塔板結構尺寸的確定 （2）塔板的流體力學校核 （3）塔板的負荷性能圖 （4）總塔高設計結果匯總工藝流程圖及精餾塔工藝條件圖摘 要精餾是一種最常用的分離方法，它根據多次部分冷凝、多次部分汽化的原理，以塔底的汽相回流、塔頂的液相回流為基礎來實現連續的高純度分離。本設計采用篩板式精餾塔，進行苯—甲苯二元物系的分離，此設計針對二元物系的精餾問題進行分析、計算、核算、繪圖，從而達到二元物系分離的目的。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業生產中中占有重要的地位。為此，掌握汽液相平衡關系，熟悉各種塔型的操作特性，對選擇、設計和分析分離過程中的各種參數是非常重要的。 通過對精餾塔的工藝設計計算可知：實際塔板數為21塊(包括再沸器)，第塊板13進料。根據所選參數在進行校核可知：精餾段：。提餾段：。這些值都符合實際要求，故所選的設計參數是合理。 關鍵字：精餾、物料衡算、塔板負荷性能圖、熱量衡算。目錄任務書………………………………………………………………………………2摘 要. ……………………………………………………………………………3 第一章 前言………………………………………………………………………6 精餾原理及其在工業生產中應用………………………………………………6 精餾操作對塔設備的要求………………………………………………………6. 常用板式塔類型及本設計的選型…………………………………………………6． 本設計所選塔的特性. ………………………………………………………6第2章 流程的確定和說明………………………………………………………7 設計思路………………………………………………………………………7 精餾方式的選定………………………………………………………………7 操作壓力的選取………………………………………………………………7 加料狀態的選擇………………………………………………………………7 加熱方式.……………………………………………………………………7 回流比的選擇…………………………………………………………………7 塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質的選擇………………………………………7 流程說明圖………………………………………………………………………8第3章 精餾塔的設計計算…………………………………………………………8 物料衡算………………………………………………………………………8 原料液塔頂、塔底摩爾質量……………………………………………………9 溫度計算………………………………………………………………………9 原料液塔頂、塔底的氣液相組成及 平均摩爾質量………………………………9 密度計算………………………………………………………………………10 表面張力計算…………………………………………………………………13 ……………………………………………………………………14 . 相對揮發度的求取……………………………………………………………15 塔板數的確定…………………………………………………………………16 回流比的確定…………………………………………………………………16 汽液負荷計算…………………………………………………………………16 理論塔層數NT的 求取…………………………………………………………17 實際板數的求取……………………………………………………………… 17. 精餾塔主要工藝尺寸的設計 計算………………………………………………19 氣液相體積流量記算……………………………………………………………19 塔徑計算與選擇………………………………………………………………19 溢流裝置的計算………………………………………………………………20 塔板 布置……………………………………………………………………22 篩孔計算及 其開孔率…………………………………………………………22 塔總體高度計算………………………………………………………………22 篩板的流體力學計算…………………………………………………………23 氣體通過篩板壓降相當的液柱高度……………………………………………23 氣體通過每層塔的 壓降………………………………………………………24 液沫夾帶量的驗算……………………………………………………………24 漏液的鹽驗算…………………………………………………………………24 液泛的驗算……………………………………………………………………25 塔板 負荷性能圖………………………………………………………………25 液沫夾帶線……………………………………………………………………25 液 泛 線………………………………………………………………………26 液體負荷 上限線………………………………………………………………28 液相負荷 下限線………………………………………………………………28 漏液線…………………………………………………………………………29 塔的接管…………………………………………………………………………30 進料管…………………………………………………………………………30 回流管…………………………………………………………………………31 塔底 出料罐……………………………………………………………………31第四章 精餾塔熱量衡算…………………………………………………………31 精餾塔熱量衡算…………………………………………………………………31 熱量衡算示意圖…………………………………………………………………31 加熱劑的選擇……………………………………………………………………31 冷卻劑的選擇……………………………………………………………………31 比熱容及汽化潛熱的 計算………………………………………………………31 塔頂、塔底及進料口比熱容及汽化潛熱的計算……………………………………31 熱量 衡算………………………………………………………………………31參考文獻………………………………………………………………………………34附錄 （A）…………………………………………………………………………35附錄 （B）…………………………………………………………………………36附錄 （C）…………