分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计课程设计

《分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《化工原理课程设计》院系：机械工程学院专业班级：过控11-1班学号：2011301911学生姓名：李阳指导教师：李雪斌2014年1月13日安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院过控教研室学号2011301911学生姓名李阳专业（班级）过控11-1设计题目分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计设计技术参数料液种类：正戊烷-正己烷混合液年处理量：35000吨料液浓度：55%（轻组分质量分数）塔顶产品浓度：96%（轻组组分质量分数）塔底釜液浓度：96%（重相组分质量分数）每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kPa（表压）设备形式

2、：筛板精馏塔厂址：淮南地区设计要求完成精馏塔工艺设计、精馏设备设计、配管设计，绘制塔板结构简图，编制设计说明书。工作量说明书总页数不少于25页工作计划参考资料指导教师签字教研室主任签字2013年12月16日学生姓名：李阳学号：2011301911专业班级：过控11-1课程设计题目：分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计指导教师评语：成绩：指导教师：年月日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录第一章概述51.1设计原理61.2设计依据91.3技术来源91.4设计任务及要求9第二章筛板精馏塔工艺设计92.1正戊烷-正己烷加料方式92.2正戊烷-正己烷进料状态9

3、2.3正戊烷-正己烷冷凝方式102.4正戊烷-正己烷加热方式10第三章筛板精馏塔设计103.1设计技术参数103.1.1物料的摩尔组成123.1.2平均挥发度的计算133.1.3平均温度的计算133.1.4平均混合物的黏度的计算143.1.5平均表面张力的计算153.1.6操作压力的计算153.1.7密度的计算163.2最小回流比及操作回流比的确定173.3进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定173.3.1原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量183.3.2物料衡算183.3.3气液相体积流量衡算183.4理论塔板层数确定183.5全塔效率估算193.

4、6实际操作中的塔板的数目203.7塔的尺寸设计203.7.1塔径设计213.7.2塔高设计233.8溢流装置243.8.1堰长243.8.2溢流堰高度243.8.3弓形降液管的宽度和横截面积243.8.4降液管底隙高度253.9塔板布置及浮阀数目与排列253.9.1塔板布置253.9.2浮阀数目与排列263.9.3浮阀数与开孔率27第四章塔板负荷性能图284.1雾沫夹带线284.2液泛线294.3液相负荷上限304.4漏液线314.5液相负荷下限31第五章筛板精馏塔管配设计325.1接管—进料管325.2法兰335.3筒体与封头335.4人孔33第一章概述

5、筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。它具有结构简单、造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率高的优点。板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作状况下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆贮有一定的液体，气体穿过板上液层时两相接触进行传质。在生成的气相中，混合物的组成将发生改变，相对挥发度大的轻相在气相中得到富集，而相对挥发度小的重相则在液相中富集，从

6、而达到分离提纯的目的。整个过程熵增为负，需外界提供能量。在化工、炼油和石油化学工业生产中,塔设备作为分离过程工艺设备,在蒸馏、精馏、萃取、吸收和解吸等传质单元操作中有着重要的地位。据统计,在整个化工工艺设备总投资中塔设备所占的比重,在化肥厂中约为21%,石油炼厂中约为20一25%,石油化工厂中约占10。若就单元装置而论,塔设备所占比重往往更大,例如在成套苯蒸馏装置中,塔设备所占比重竟高达75.7%。此外,蒸馏用塔的能量耗费巨大,也是众所周知的。故塔设备对产品产量、质量、成本乃至能源消耗都有着至关重要的影响。因而强化塔设备来强化生产操作是生产、设计人员十分关

7、心的课题。精馏塔工艺流程图1.1设计原理（1）精馏塔内气液两相的流动、传热传质精馏装置主要有精馏塔、冷凝器与蒸馏釜组成。精馏塔有板式塔、填料塔。如图所示，原料从塔的中部附近的进料扳进入塔内，沿塔向下留到蒸馏釜。釜中液体别加热，蒸汽中易挥发组分的组成y大于液相中易挥发组分x蒸汽沿塔向上流动，与下降的液体接触，因气相温度高于液体温度，气相进行部分冷凝，同时把热量传递给液相，使液相部分汽化。因此易挥发组分从液相向气相传递。难挥发组分从气相向液相传递。结果上升气体中易挥发组分增多，下降液体中难挥发组分增多。由于在塔的进料扳以下的塔段中，上升的气相从下降的液相中提出

8、了易挥发组分，故称为提馏段。塔板上气液两相的传质与传热如图组成关系