课程设计乙酸乙酯—乙酸丁酯分离板式精馏塔设计

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：4万t/a原料组成：30%（乙酸乙酯的质量分率）料液初温： 35℃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： 97%（质量分率）塔底釜残液乙酸丁酯回收率为97%（质量分率）塔顶：全凝器塔釜：饱和蒸汽间接加热塔板形式：浮阀板生产时间：300天/年，每天24h运行冷却水温度：20℃设备形式：浮阀板塔厂址：衡阳市三、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目录摘要 (1)第一章概述.................................................. 错误!未定义书签。

1.1精馏操作对塔设备的要求............................... 错误!未定义书签。

1.2板式塔类型........................................... 错误!未定义书签。

第二章设计方案的确定........................................ 错误!未定义书签。

2.1操作条件的确定....................................... 错误!未定义书签。

2.2确定设计方案的原则................................... 错误!未定义书签。

第三章塔的工艺尺寸得计算.. (5)3.1精馏塔的物料衡算 (5) (5) (5)3.1.3 物料衡算 (5)3.1.4 回收率 (5)3.2塔板数的确定......................................... 错误!未定义书签。

........................................................ 错误!未定义书签。

3.3 精馏塔有关物性数据的计算............................. 错误!未定义书签。

3.3.1 操作压力计算....................................... 错误!未定义书签。

3.3.2 操作温度计算....................................... 错误!未定义书签。

3.3.3 平均摩尔质量计算................................... 错误!未定义书签。

3.3.4 平均密度计算....................................... 错误!未定义书签。

3.3.5 液体平均表面张力计算............................... 错误!未定义书签。

3.3.6 液体平均黏度计算................................... 错误!未定义书签。

3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸设计............................. 错误!未定义书签。

3.4.1 塔径的计算......................................... 错误!未定义书签。

3.4.2 精馏塔有效高度的计算............................... 错误!未定义书签。

3.5 塔板主要工艺尺寸的计算............................... 错误!未定义书签。

3.5.1 溢流装置计算....................................... 错误!未定义书签。

3.5.2 塔板布置........................................... 错误!未定义书签。

3.6 筛板的流体力学验算................................... 错误!未定义书签。

3.6.1 塔板压降........................................... 错误!未定义书签。

........................................................ 错误!未定义书签。

3.6.3 液沫夹带........................................... 错误!未定义书签。

3.6.4 漏液............................................... 错误!未定义书签。

3.6.5 液泛............................................... 错误!未定义书签。

3.7 塔板负荷性能图....................................... 错误!未定义书签。

3.7.1 漏液线............................................. 错误!未定义书签。

3.7.2 液沫夹带线......................................... 错误!未定义书签。

3.7.3 液相负荷下限线..................................... 错误!未定义书签。

3.7.4 液相负荷上限线..................................... 错误!未定义书签。

3.7.5 液泛线............................................. 错误!未定义书签。

第四章塔附属设计............................................ 错误!未定义书签。

4.1 塔附件设计........................................... 错误!未定义书签。

4.2 筒体与封头........................................... 错误!未定义书签。

4.3 塔总体高度设计....................................... 错误!未定义书签。

4.3.1 塔的顶部空间高度................................... 错误!未定义书签。

4.3.2 塔的底部空间高度................................... 错误!未定义书签。

4.3.3 塔体高度........................................... 错误!未定义书签。

4.4 附属设备设计......................................... 错误!未定义书签。

4.4.1 冷凝器的选择....................................... 错误!未定义书签。

4.4.2 泵的选择........................................... 错误!未定义书签。

设计小结..................................................... 错误!未定义书签。

附录 .. (36)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：板式精馏塔筛板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。

1.1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。