乙酸乙酯乙酸丁酯筛板精馏塔的设计

化工原理课程设计

题目乙酸乙酯-乙酸丁酯分离板式精馏塔

系（院）化学与化工系

专业化学工程与工艺

班级2009级1班

学生姓名毋瑞仙

学号

指导教师贾冬梅

职称副教授

二〇一一年十二月十日

课程设计任务书

一、课题名称

乙酸乙酯—乙酸丁酯分离板式精馏塔设计

二、课题条件（原始数据）

原料：乙酸乙酯、乙酸丁酯溶液

处理量：5万t/a

原料组成：23%（乙酸乙酯的质量分率）

料液初温： 25℃

操作压力、回流比、单板压降：自选

进料状态：冷液体进料

塔顶产品浓度： 98%（质量分率）

塔底釜残液乙酸丁酯回收率为96%（质量分率）

塔顶：全凝器

塔釜：饱和蒸汽间接加热

塔板形式：筛板

生产时间：300天/年，每天24h运行

冷却水温度：20℃

设备形式：筛板塔

厂址：滨州市

三、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列

出大标题即可）

1 、设计方案的选定

2、精馏塔的物料衡算

3、塔板数的确定

4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密

度、粘度、比热、导热系数）

5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算

6、塔板主要工艺尺寸的计算

7、塔板的流体力学验算

8、塔板负荷性能图（精馏段）

9、换热器设计

10、馏塔接管尺寸计算

11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸）

12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸）

13、撰写课程设计说明书一份（设计说明书的基本内容：⑴课程设计任

务书；⑵课程设计成绩评定表；⑶中英文摘要；⑷目录；⑸设计计

算与说明；⑹设计结果汇总；⑺小结；⑻参考文献）

14、有关物性数据可查相关手册

15、注意事项

●写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源

●每项设计结束后列出计算结果明细表

●设计最终需装订成册上交

四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）

1.设计动员，下达设计任务书天

2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度 1-2天

3.初步确定设计方案及设计计算内容 5-6天

4.绘制总装置图 2-3天

5.整理设计资料，撰写设计说明书 2天

6.设计小结及答辩 1天

目录

摘要 (1)

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摘要

化工生产过程中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足存储、运输。加工和使用的要求，时常将这些混合物分离为较纯净的物质。

精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量驱动下，使气、液两相多次接触和分离，利用各组分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，实现原料混合物中各组分分离，该过程是同时进行传热传质过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离乙酸乙酯-乙酸丁酯混合物的精馏塔。

板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较

完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。而在板式精馏塔中，筛板塔有结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右，处理能力大等优点，综合考虑更符合本设计的要求。

化工原理课程设计是培养我们化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。

本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。

关键词：板式精馏塔浮阀计算校核

第一章概述

塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。

精馏操作对塔设备的要求

精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：

（1）气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。

（2）操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。

（3）流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。

（4）结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。

（5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。

（6）塔内的滞留量要小。

实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也