板式精馏塔工艺说明毕业设计

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1、板式精馏塔工艺说明根据设计任务书，本次设计的化工设备针对的工艺是连续精馏，塔顶设冷凝器，塔釜设再沸器。精馏物料是甲酚-水的液相混合物，根据所给密度是，知物料含甲酚5%。由于甲酚是珍贵化工原料所以须尽可能全部精馏出来，故设釜液中甲酚的回收率为，馏液中甲酚含量不高于。物料送入精馏塔经过气液传质、传热后，塔底采出液的一部分作为产品回收，另一部分经再沸器回到精馏塔内，塔顶蒸汽一部分经冷凝器回流进入精馏塔参与气液传质，一部分作为塔顶产品采出。3工艺计算3.1物料衡算3.1.1物料基本性质表1—基本性质表2—液相密度表3—表面张力表4—液体粘

2、度表5—气体粘度表6—液体汽化热3.1.2全塔物料衡算水的摩尔组成平均摩尔质量原料液质量流量原料液摩尔量流量釜液中甲酚的回收率为馏液中甲酚含量不高于进行总物料衡算：进行水物料衡算：=联立解得：3.1.2平均摩尔质量计算3.2浮阀塔板层数的确定3.2.1浮阀塔理论板的层数的确定采用图解法来求取理论板层数。①根据精馏原理由甲酚和水的相对挥发度求取甲酚-水物系的平衡方程相对挥发度为：=由于随温度沿着相同方向变化，因而随温度变化不大，一般将。则平衡方程为：②确定回流比已知最小最小回流为：一般情况综合考虑塔效率与收益，取回流比R取0.1③确

3、定精馏段和提馏段的气液相摩尔流量为④根据操作线方程绘制McCabe-Thiele图精馏段的操作线方程可以表示为：提馏段的操作线方程可以表示为：将其结果绘成图3.2.1-1①由图3.2.1-1得理论板层数不包括再沸器的总理论板层数NT=9-1=8进料板所在的位置NF=63.2.2浮阀塔的实际板层数计算①全塔效率计算，计算采用的公式为奥康奈尔法，首先计算全塔平均温度，塔顶与塔釜温度分别为110和130，则读表1甲酚和水在的饱和蒸汽压得：=由，查表4得甲酚与水的液相黏度为：该计算方法是根据老式工业塔及试验塔数据做出的关联，因此对于目前的

4、浮阀板式塔总塔板效率要适当提高，参考《板式精馏塔设计》表2-1浮阀塔实测板效率，取。②浮阀塔不包括再沸器的精馏段和提馏段的实际塔板层数为：3.3工艺参数与物料性质的确定3.3.1浮阀塔平均操作压力计算①取塔板压降为：②确定塔顶、进料口、塔釜的压力为：③确定精馏段和提馏段的平均压力为：3.3.2浮阀塔平均操作温度计算由于无法得到甲酚-水物系的气液平衡数据，根据已知操作温度t=120，设计物料泡点进料，即。①确定塔顶、进料口、塔釜的操作温度为：②确定精馏段和提馏段的平均操作温度为：3.3.3物料气液相平均密度计算①由理想气体状态方程确

5、定精馏段和提馏段气相平均密度为：②塔顶液相物料的平均密度确定由，由表2查得甲酚和水的液相密度为：③进料口液相物料的平均密度确定由，由表2查得甲酚和水的液相密度为：④塔釜液相物料的平均密度确定由，由表2查得甲酚和水的液相密度为：⑤精馏段和提馏段的液相平均密度为确定：3.3.4物料气液相平均摩尔质量计算①已知，由平衡方程得塔顶气液相摩尔质量为：②已知，由平衡方程得进料口气液相摩尔质量为：③已知，由平衡方程得塔釜气液相摩尔质量为：①确定精馏段和提馏段的气相平均摩尔质量为：②确定精馏段和提馏段的液相平均摩尔质量为：3.3.5物料气液相体积

6、流量计算①确定精馏段和提馏段的气相体积流率②确定精馏段和提馏段的液相体积流率3.3.6物料液相平均表面张力计算①确定塔顶液相物料的平均表面张力由，由表3查得甲酚和水的表面张力为：②确定进料口液相物料的平均表面张力由，由表3查得甲酚和水的表面张力为：③确定塔釜液相物料的平均表面张力由，由表3查查得甲酚和水的表面张力为：④确定精馏段和提馏段的液相平均表面张力为：3.3.7液相平均黏度计算①确定塔顶液相物料的平均黏度由，由表4查得甲酚和水的液相黏度为：②确定进料口液相物料的平均黏度由，由表4查得甲酚和水的液相黏度为：①确定塔釜液相物料的

7、平均黏度由，由表4查得甲酚和水的液相黏度为：②确定精馏段和提馏段的液相平均黏度为：3.3.8气相平均黏度计算①确定塔顶液相物料的平均黏度由，由表5查得甲酚和水的气相黏度为：②确定进料口液相物料的平均黏度由，由表5查得甲酚和水的气相黏度为：①确定塔釜液相物料的平均黏度由，由表5查得甲酚和水的气相黏度为：②确定精馏段和提馏段的气相平均黏度为：3.4计算浮阀塔盘尺寸3.4.1计算浮阀塔直径根据设计任务书板间距，板上液层高度，塔形为等径圆柱，由此根据工艺计算浮阀塔直径。浮阀塔直径计算公式为：最大空塔气速计算公式为：①计算系数C系数由图3.

8、4.1-1查得：已知：精馏段由：得：提馏段由：得：计算精馏段与提馏段系数得：①计算精馏段和提馏段最大空塔气速得：②计算空塔气速，其中安全系数为0.8，得：③计算浮阀塔直径，取两者中较大值，得：取较大值圆整塔径得：塔截面积为①精馏段和提馏段的实际空塔