二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计
二硫化碳-四氯化碳精馏塔工艺设计.
化工原理课程设计任务书设计题目：分离9万吨/年CS2与CCl4混合液的精馏塔工艺设计学号：1503140122 姓名：雷艺璇专业：制药工程1401班指导教师：焦飞鹏系主任：摘要：精馏的本质是利用不同物质的挥发度不同，通过多次汽化、多次冷凝的精馏过程而达到物质分离的单元操作过程，而多次汽化所需的能量即通过再沸器提供的，这就是再沸器的作用。
再沸器是一种换热器，通常采用热虹吸式换热器，也是一种列管式换热器，在生产企业中占有较重要的地位，它直接影响产品的质量和产量。
本设计针对苯-乙苯的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。
通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
此外对塔底再沸器进行选型设计。
主要介绍了再沸器的设计工作以及它在生产过程中处于的地位和作用，它是精馏塔不可或缺的一部分，它提供给精馏塔多次汽化所需的能量，它与冷凝器等都是换热设备。
设计任务书设计题目：二硫化碳—四氯化碳精馏塔及主要附属设备选型设计一、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量） 9万吨/年操作周期 7200 小时/年进料组成 34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）塔顶产品组成塔馏出液95%的二硫化碳，塔底产品组成釜液5%的二硫化碳2、操作条件操作压力塔顶压强为4Kpa（表压）进料热状态泡点进料3、设备型式二、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及蒸馏段塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图7、设计评述目 录1 前 言 .......................................................................... 1 2 精馏塔的物料衡算 (21)2.1 主要基础数据............................................................... 21 2.2 物料衡算 .................................................................. 22 2.3最小回流比及操作回流比的确定 ............................................... 22 2.4精馏塔的气液相负荷 ......................................................... 23 2.5操作线方程 ................................................................. 23 2.6逐板计算法确定理论塔板数 ................................................... 23 2.7实际板层数的确定 .. (24)2.7.1.3精馏段和提馏段相对挥发度 ........................................... 25 2.7.1.4全塔效率ET 和实际塔板数 .. (25)3．精馏塔的工艺条件和有关物性数据的计算 (26)3.１操作压力的计算............................................................. 26 3.2平均摩尔质量计算 ........................................................... 26 3.3平均密度的计算 ............................................................. 26 3.3液体表面张力的计算（部分数据见表3-2） ...................................... 27 4．精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ...................................................... 28 5．塔板的主要工艺尺寸的计算 (29)5.1溢流装置的计算 (29)5.1.1溢流堰长 ............................................................. 29 5.1.2 溢流堰高hw .......................................................... 29 5.1.3降液管宽度d W 与降液管面积f A .. (30)5.1.4降液管底隙高度h (31)5.2塔板布置 (31)5.2.1边缘区宽和安定区宽 (31)5.2.2开孔区面积 (31)5.3浮阀数n与开孔率ø.......................................... 错误！未定义书签。
二硫化碳四氯化碳精馏流程
二硫化碳四氯化碳精馏流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料预处理。
将二硫化碳和四氯化碳混合物置于蒸馏釜中。
二硫化碳—四氯化碳精馏分离板式塔设计
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 二硫化碳—四氯化碳精馏分离板式塔设计学院: 化学化工学院专业: 化学工程与工艺学号:2014210003姓名: 陈维军指导教师: 李守博2016年11月26日化工原理课程设计任务书一、设计题目二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量） 80000 吨/年操作周期 7920 小时/年进料组成 36% （二硫化碳）（质量分率，下同）塔顶产品组成≥98% （二硫化碳）塔底产品组成≤2% （二硫化碳）回流比，自选单板压降≤700Pa2.操作条件操作压力塔顶为常压进料热状态泡点进料加热蒸汽 0.25MPa (表压)冷却水温度20℃3.设备型式筛板式或浮阀式精馏塔4.厂址安徽三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述前言课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。
不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识,健全合理的知识结构可发挥应有的作用。
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。
精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。
实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质、传热的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。
精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关，还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。
推荐-处理量为250Ta的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设
课程设计报告《处理量为250T/a的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计》专业：化学工程与工艺单位河南科技学院班级：化工103班【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件生产能力：7.5万吨每年（料液）年工作日：7200小时原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点进料；加热方式：直接蒸汽加热回流比： 1.8工作时间：每年工作300天，每天工作24小时三设计内容1 确定精馏装置流程;2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5 主要附属设备设计计算及选型四设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总表中。
五参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、出版社、出版日期。
流程的设计及说明图1 板式精馏塔的工艺流程简图工艺流程：如图1所示。
原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
为了便于了解操作中的情况及时发现问题和采取相应的措施，常在流程中的适当位置设置必要的仪表。
比如流量计、温度计和压力表等，以测量物流的各项参数。
【已知参数】:主要基础数据:表1 二硫化碳和四氯化碳的物理性质项目分子式分子量沸点(℃) 密度3/g cmCS76 46.5 1.260二硫化碳21.595CCl154 76.8四氯化碳4表2 液体的表面加力σ (单位:mN/m)温度℃ 46.5 58 76.5 二硫化碳 28.5 26.8 24.5 四氯化碳23.622.220.2表3 常压下的二硫化碳和四氯化碳的气液平衡数据 液相中二硫化碳摩尔分率x 气相中二硫化碳摩尔分率y 液相中二硫化碳摩尔分率x 气相中二硫化碳摩尔分率y 00.0296 0.0615 0.1106 0.1435 0.25800.0823 0.1555 0.2660 0.3325 0.49500.3908 0.5318 0.6630 0.7574 0.8604 1.00.6340 0.7470 0.8290 0.8790 0.9320 1.0【设计计算】 一、精馏流程的确定二硫化碳和四氯化碳的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔，塔顶上升蒸气采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经冷却后送到贮中，塔釜采用间接蒸气再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
二硫化碳四氯化碳
目录精馏塔设计任务书........................................... - 3 -摘要...................................................... - 4 -第一章绪论 ............................................... - 5 -1.1设计流程............................................................................................................................... - 5 -1.2设计思路............................................................................................................................... - 5 - 第二章精馏塔的工艺计算.................................... - 6 -2.1 流程的确定......................................................................................................................... - 6 -2.2 塔的物料衡算..................................................................................................................... - 6 -2.2.2 平均分子质量 ............................................................................................................... - 6 -2.2.3 物料衡算 ...................................................................................................................... - 6 -2.3 塔板数的确定..................................................................................................................... - 7 -的求法 ............................................................................................................ - 7 -2.3.1理论板NT2.3.2实际板数的确定............................................................................................................. - 8 - 第三章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算........................ - 11 -3.1条件及物性数据计算........................................................................................................ - 11 -....................................................................................................... - 11 -3.1.1操作压强的计算Pm3.1.2平均摩尔质量计算 ....................................................................................................... - 11 -3.1.3平均密度计算 .............................................................................................................. - 11 -σ的计算 ..................................................................................... - 12 -3.1.4液体平均表面张力m3.2精馏塔气液负荷计算........................................................................................................ - 13 -3.3塔和塔板的主要工艺尺寸的计算.................................................................................... - 13 -3.3.1 塔径的计算................................................................................................................. - 14 -3.3.2溢流装置 ..................................................................................................................... - 15 -3.3.3塔板布置 ..................................................................................................................... - 16 -3.3.4筛孔数n与开孔率ϕ ................................................................................................... - 17 -3.3.5塔有效高度.................................................................................................................. - 17 -3.4筛板的流体力学验算........................................................................................................ - 18 -3.4.1气体通过筛板压降相当的液柱高度h........................................................................... - 18 -p3.4.2雾沫夹带量e的验算 ................................................................................................... - 19 -v3.4.3 漏液的验算................................................................................................................. - 20 -3.4.4 液泛的验算................................................................................................................. - 20 -3.5塔板负荷性能图................................................................................................................ - 21 -3.5.1精馏段......................................................................................................................... - 21 -3.5.2提馏段......................................................................................................................... - 24 - 第四章热量衡算........................................... - 28 -4.1热量衡算示意图................................................................................................................ - 28 -4.2加热介质的选择................................................................................................................ - 28 -4.3冷却剂的选择.................................................................................................................... - 28 -4.4比热容及汽化潜热的计算................................................................................................ - 29 -4.5.热量衡算........................................................................................................................... - 29 - 第五章板式塔的结构与附属设备的计算........................ - 31 -5.1塔高.................................................................................................................................... - 31 -5.1.1塔顶封头 ..................................................................................................................... - 31 -5.1.2 塔顶空间 .................................................................................................................... - 31 -5.1.3 塔底空间 .................................................................................................................... - 31 -5.1.4 人孔 ........................................................................................................................... - 31 -5.1.5 进料板处板间距.......................................................................................................... - 31 -5.1.6 裙座 ........................................................................................................................... - 31 -5.2精馏塔的附属设备............................................................................................................ - 32 -5.2.1再沸器（蒸馏釜） ....................................................................................................... - 32 -5.2.2塔顶回流冷凝器........................................................................................................... - 32 -5.3接头管设计........................................................................................................................ - 33 -5.4泵的选取............................................................................................................................ - 34 -5.5泵的安装高度..................................................................................................................... - 35 - 第六章计算结果汇总....................................... - 37 -6.1精馏塔的工艺设计计算结果总表.................................................................................... - 37 -6.2.主要符号说明................................................................................................................... - 38 - 结束语................................................... - 40 -参考文献................................................. - 41 -精馏塔设计任务书一设计题目二硫化碳—四氯化碳分离板式精馏塔设计二工艺条件生产能力：11吨每小时（料液）年工作日：自定原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 96.5%的二硫化碳，釜液4.5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：q=0.95加热方式：饱和蒸汽再沸器加热回流比：自选三设计内容1 确定精馏装置流程;2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔的设计
目录1 绪论 (1)1.1 设计目标 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计条件 (1)1.4 设计内容 (1)2 工艺设计计算 (2)2.1 设计方案的确定 (2)2.2 工艺流程图 (2)2.3 精馏塔的物料衡算 (2)2.4 塔板数的确定 (4)的求取 (4)2.4.1 理论板层数NT的求取 (7)2.4.2 实际塔板数NT2.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)2.5.1 操作压强的计算 (7)2.5.2 平均摩尔质量计算 (8)2.5.3 平均密度计算 (8)σ的计算 (10)2.5.4 液体平均表面张力mμ的计算 (10)2.5.5 液体平均黏度Lm2.5.6 精馏塔气液负荷计算 (11)3 精馏塔工艺尺寸设计 (11)3.1 塔径的计算 (11)3.2 精馏塔高度的计算 (13)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)3.3.1 溢流装置计算 (16)3.3.2 塔板布置 (17)3.4 筛板的流体力学验算 (18)3.4.1气体通过筛板压降相当的液柱高度 (18)3.4.2 液面落差 (21)3.4.3 雾沫夹带量V e的验算 (21)3.4.4 漏液的验算 (21)3.4.5 液泛 (21)3.5 塔板负荷性能图 (22)3.5.1 精馏段 (22)3.5.2 提馏段 (25)4 辅助设备选型与计算 (28)4.1接头管设计 (28)4.2 热量衡算 (29)4.2.1 加热介质的选择 (29)4.2.2 冷凝剂的选择 (29)4.2.3 热量衡算 (29)4.3 冷凝器的选择 (31)4.4 再沸器的选择 (31)4.5 泵的选型 (32)4.6 贮罐的计算 (33)5 操作说明 (33)6 设计一览表 (34)结束语 (35)参考文献 (35)附表 (36)附图 (37)二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计1 绪论1.1 设计目标分离四氯化碳-二硫化碳混合液体的筛板式精馏塔的设计。
二硫化碳四氯化碳精馏流程
二硫化碳四氯化碳精馏流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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2014药卓二硫化碳与四氯化碳精馏塔课程设计说明书.
课程设计说明书武汉工程大学化工与制药学院课程设计说明书课题名称：7万吨/年二硫化碳化工原理课程设计专业班级; 2014级制药工程卓越工程师班学生学号：1406210401学生姓名：艾大朋学生成绩：指导教师：艾常春课题工作时间：2016.12.15-2017.1.04武汉工程大学化工与制药学院课程设计任务书专业：制药工程班级：卓越工程师班学生姓名：发题时间：2016 年12 月15 日一、课题名称7万吨/年二硫化碳-四氯化碳板式精馏塔设计二、设计条件原料：二硫化碳-四氯化碳原料温度：25℃处理量：7万吨/年原料组成：二硫化碳的质量分率0.4分离要求：塔顶的二硫化碳质量分率0.99，塔底XX的质量分率w W 0.01生产时间：300天/年冷却水进口温度：25℃加热剂：0.3MPa饱和水蒸汽单板压降: ≤0.7kPa生产方式：连续操作，泡点回流三、设计要求1. 撰写课程设计说明书一份2. 带控制点的工艺流程图一张3. 塔设备的工艺条件图（包括部分构件）一张四、设计说明书内容1．设计方案的确定2．带控制点的工艺流程图的确定3．操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、加热剂、冷却剂、回流比）4．塔的工艺计算(1) 全塔物料衡算(2) 最佳回流比的确定(3) 理论板及实际板的确定(4) 塔径的计算(5) 降液管及溢流堰尺寸的确定(6) 筛板孔径及排列方式的确定(7) 塔板流动性能的校核（液沫夹带校核，塔板阻力校核，降液管液泛校核，液体在降液管内停留时间校核，严重漏液校核）(8) 塔板负荷性能图的绘制(9) 塔板设计结果汇总表5．辅助设备工艺计算（1）塔附件设计（2）换热器的面积计算及选型（3）各种接管管径的计算及选型（4）泵的扬程计算及选型6．塔设备的结构设计：（包括塔盘、裙座、进出口料管）五、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）2016年12月15日～2016年12月18日：查找资料，初步确定设计方案及设计内容 2016年12月19日～2016年12月28日：根据要求进行设计，确定设计说明书初稿 2016年12月29日～2016年12月31日：撰写设计说明书2017年1月1日～2017年1月3日：绘制工艺流程图及总装图2017年1月4日～2017年1月5日: 答辩六、课程设计考核方式与评分方法指导教师根据学生的平时表现、设计说明书、绘图质量及答辩情况评定成绩，采用百分制，其中：平时表现（20%）、设计说明书（40%）、绘图质量（20%）、答辩（20%）。
二硫化碳-四氯化碳精馏塔PID图
二硫化碳-四氯化碳化工原理设计
常压精馏塔的设计常压精馏塔分离CS2-CC14混合物。
处理量为4000kg/h，组成为0.3 （摩尔分数，下同），塔顶流出液组成0.95，塔底釜液组成0.025设计条件如下:操作压力4kpa （塔顶表压）；进料热状况自选；回流比自选；单板压降< 0.7kpa;全塔效率日=52% ;建厂地址陕西宝鸡试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。
【设计计算】（一）设计方案的确定本设计任务为分离CS-CC4混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程流程的设计及说明加熬水蒸汽图1 板式粘懈塔的匚艺流程简国设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔 内。
塔顶上升汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其 余部分经产品冷却器冷却后送到储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比 较小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔 底产品经冷却后送至储罐。
（二） 精馏塔的物料衡算原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率Vn-1 进料->J —乔rX L-'J"--'-- -— 十 pr771 ~ tLnT :A 七V JXfc—£ .丄—-I _J_T1/叶1 再沸器 ::冷凝水-1161回涼瓏T 培顶产品〔或冷凝为:留出液）M CS2=76 kg/kmol M cci4=154 kg/kmolM F=0.3*M CS2+0.7*M cci4=0.3*76+0.7*154=130.6kg/kmolF=4000130.6kmol/h=30.63 kmol/hX F=0.3 X D=0.95 X W=0.025总物料衡算F=D+WCS2的物料衡算F*X F=D*X D+W*X W即30.63=D+W30.63*0.3=0.95D+0.025W联立解得D=9.12 kmol/hW=21.51 kmol/h（三）塔板数的确定1.理论塔板层数N T的求取CS2-CQ属理想物系，可采用图解法求理论版层数。
二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计
化工原理课程设计题目处理量为3.2万吨/年的二硫化碳-四氯化碳分离过程筛板精馏塔设计专业班级学生姓名学生学号2012年 6月10日化工原理课程设计任务书一设计题目二硫化碳-四氯化碳分离过程筛板精馏塔设计二工艺条件生产能力：3.2万吨/年（原料）年工作日：一年开工按300天记，每天工作时间24小时原料组成：二硫化碳含量34%，四氯化碳含量66%（质量分数，下同） 0<q<1气液共存进料分离要求：馏出液97%的二硫化碳，釜液4%的二硫化碳进料温度：20℃进料状况：q=0.95冷凝方式: 塔顶采用全凝器，泡点回流加热方式：塔釜为饱和蒸汽再沸器加热1.1流程的设计及说明图1 板式精馏塔的工艺流程简图工艺流程：如图1所示。
原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
为了便于了解操作中的情况及时发现问题和采取相应的措施，常在流程中的适当位置设置必要的仪表。
比如流量计、温度计和压力表等，以测量物流的各项参数。
1.2【已知参数】:主要基础数据:表1 二硫化碳和四氯化碳的物理性质项目分子式分子量沸点(℃)密度3/g cm 二硫化碳2CS76 46.5 1.2601.595四氯化碳4CCl154 76.8表2 液体的表面加力 (单位:mN/m)温度℃46.5 58 76.5二硫化碳28.5 26.8 24.5四氯化碳23.6 22.2 20.2表3 常压下的二硫化碳和四氯化碳的气液平衡数据液相中二硫化碳摩尔分率x 气相中二硫化碳摩尔分率y液相中二硫化碳摩尔分率x气相中二硫化碳摩尔分率y0.0296 0.0615 0.1106 0.1435 0.2580 00.08230.15550.26600.33250.49500.39080.53180.66300.75740.86041.00.63400.74700.82900.87900.93201.01.3 选塔依据工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计
吉林化工学院化工原理课程设计题目处理量为12吨/小时的二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计教学院化工与材料工程学院专业班级化工0904学生姓名学生学号 ********指导教师栾国颜2011年 12 月 10日化工原理课程设计任务书一设计题目二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计二工艺条件生产能力：12吨/小时（料液）年工作日：每年按300天生产日计算原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液97%的二硫化碳，釜液4%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：q=0.95冷凝方式: 塔顶采用全凝器，泡点回流加热方式：塔釜为饱和蒸汽再沸器加热回流比：自选塔型: 自定三设计内容1 确定精馏装置流程2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3 精馏塔设备设计计算如：板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5 主要附属设备设计计算及选型(泵、冷凝器或再沸器设备设计计算和选型)6 绘制精馏塔设备结构图和带控制点的工艺流程图7 撰写设计说明书目录摘要 (5)绪论 (6)第一章设计方案简介 (7)1.1流程的设计及说明 (7)1.2已知参数 (7)1.3 选塔依据 (8)第二章设计计算 (9)2.1精馏流程的确定 (9)2.2塔的物料衡算 (9)2.3塔板的确定 (10)第三章板式塔主要工艺尺寸的设计计算 (13)3.1 塔的工艺条件及物性的数据计算 (13)3.2精馏塔气液负荷计算 (17)3.3塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (17)3.4筛板的流体力学验算 (22)3. 5塔板负荷性能图 (26)3. 6精馏塔的工艺设计计算结果总表 (34)第四章附属设备及主要附件 (35)4.1接管设计 (35)4.2热量衡算 (37)4.3冷凝器选择 (39)4.4再沸器选择 (40)4.5泵的选型 (40)结束语 (42)参考文献 (42)化工原理课程设计教师评估表 (43)教师评语 (44)摘要塔设备是化工炼油生产中最重要的设备之一，它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
精馏塔及其主要附属设备设计
一、前言精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、操作线方程、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算，调试塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是否合理，换热器和泵及各种接管尺寸的选用是否正确，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
二．设计任务书1．设计题目精馏塔及其主要附属设备设计2．工艺条件生产能力：25吨/小时（料液）年工作日：300工作日原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：饱和液体泡点进料加热方式：直接蒸汽加热塔型：板式塔3．设计内容1．确定精馏装置流程;2．工艺参数的确定；基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板效率，实际塔板数等。
3．主要设备的工艺尺寸计算；板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4．流体力学计算；流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5.主要附属设备设计计算及选型.4.设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总5.参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、出版社、出版日期。
三．精馏塔的设计计算【主要基础数据】:【设计计算】1.设计方案的确定本设计任务为分离二硫化碳——四氯化碳混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用饱和液体泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
二硫化碳四氯化碳精馏塔课程设计感想
二硫化碳四氯化碳精馏塔课程设计感想通过化工原理的课程设计，使我增长了不少实际的知识，也在大脑中确立了一个关于化工生产的轮廓。
设计中需要的许多知识都需要我们查阅资料和文献，并要求加以归纳、整理和总结。
通过自学及老师的指导，不仅巩固了所学的化工原理知识,更极大的拓宽了我们的知识面，学习到了书本上学不到的东西，这对于一个学化上的学生来说是十分重要的，因为除了理性认识还应具有一定的感性认识。
同时由于设计的需要，计算机的应用能力得到了长足的进步，特别是学会了基本的CAD画图。
更重要的是通过这种解决设计性的课题，锻炼了我的逻辑思维能力，理论结合实际能力，这对将来的毕业设计及工作无疑将起到重要的用。
在此我要特别感谢商希礼老师，指导和教授使得我的设计工作得以圆满完成。
在这次设计中老师的指导让我找到了一些解决难题的方法，对书本要有一个理解的深度，而不是单纯的看表面，再有设计中碰到的许多问题也改变了我思考问题的方法。
在此我还要向在设计中帮助过我的同学致以诚挚的谢意!。
最新处理量为250Ta的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计
处理量为250T a的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计课程设计报告《处理量为250T/a的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计》专业：化学工程与工艺单位河南科技学院班级：化工103班姓名：高珍琪指导教师：乔梅英日期 2012年12月15日仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢- 26 -【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件生产能力：7.5万吨每年（料液）年工作日：7200小时原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点进料；加热方式：直接蒸汽加热回流比： 1.8工作时间：每年工作300天，每天工作24小时三设计内容1 确定精馏装置流程;2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢- 26 -5 主要附属设备设计计算及选型四设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总表中。
五参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、出版社、出版日期。
流程的设计及说明图1 板式精馏塔的工艺流程简图工艺流程：如图1所示。
原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
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盐城工学院化工原理课程设计题目处理量为年产1.7-2.1万的二硫化碳-四氯化碳分离浮阀塔设计教学院化生学院专业班级 BD化工092学生姓名经玉超学生学号 **********指导教师宋孝勇2011年 12 月 10日化工原理课程设计任务书一设计题目二硫化碳-四氯化碳分离精馏塔设计二工艺条件生产能力：12吨/小时（料液）年工作日：每年按300天生产日计算原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液97%的二硫化碳，釜液4%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：q=0.95冷凝方式: 塔顶采用全凝器，泡点回流加热方式：塔釜为饱和蒸汽再沸器加热回流比：自选塔型: 自定三设计内容1 确定精馏装置流程2 工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3 精馏塔设备设计计算如：板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5 主要附属设备设计计算及选型(泵、冷凝器或再沸器设备设计计算和选型)6 绘制精馏塔设备结构图和带控制点的工艺流程图7 撰写设计说明书目录摘要 (5)绪论 (6)第一章设计方案简介 (7)1.1流程的设计及说明 (7)1.2已知参数 (7)1.3 选塔依据 (8)第二章设计计算 (9)2.1精馏流程的确定 (9)2.2塔的物料衡算 (9)2.3塔板的确定 (10)第三章板式塔主要工艺尺寸的设计计算 (13)3.1 塔的工艺条件及物性的数据计算 (13)3.2精馏塔气液负荷计算 (17)3.3塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (17)3.4筛板的流体力学验算 (22)3. 5塔板负荷性能图 (26)3. 6精馏塔的工艺设计计算结果总表 (34)第四章附属设备及主要附件 (35)4.1接管设计 (35)4.2热量衡算 (37)4.3冷凝器选择 (39)4.4再沸器选择 (40)4.5泵的选型 (40)结束语 (42)参考文献 (42)化工原理课程设计教师评估表 (43)教师评语 (44)摘要塔设备是化工炼油生产中最重要的设备之一，它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个产业质量、生产能力和消耗定额及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
据有关资料报道塔设备的资料费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。
根据任务设计书，此设计的塔形为筛板塔采用连续精馏。
精馏设计的主要设备的工艺设计计算——物料衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算，得到实际塔板数为21块，其中精馏段有12块，提馏段9块，塔径为1.3 m塔的有效高度为10m，回流比为3.1788。
经筛板塔的力学性质算得：精馏段操作弹性为3.171，精馏段操作弹性为3.085。
关键词：板式塔、精馏、负荷性能图- 4 -蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。
在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。
精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。
实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。
本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，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。
筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。
根据孔径的大小，分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。
工业应用小以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。
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。
在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。
节省能源，综合利用余热。
经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。
另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
应予指出，尽管筛板传质效率高，但若设计和操作不当，易产生漏液，使得操作弹性减小，传质效率下降．故过去工业上应用较为谨慎。
近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可使筛板的操作非常精确，弥补了上述不足，故应用日趋广泛。
在确保精确设计和采用先进控制手段的前提下，设计中可大胆选用。
- 5 -1.1流程的设计及说明图1 板式精馏塔的工艺流程简图工艺流程：如图1所示。
原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
为了便于了解操作中的情况及时发现问题和采取相应的措施，常在流程中的适当位置设置必要的仪表。
比如流量计、温度计和压力表等，以测量物流的各项参数。
1.2【已知参数】:主要基础数据:- 6 -表1 二硫化碳和四氯化碳的物理性质项目分子式分子量沸点(℃)密度3/g cm 二硫化碳2CS76 46.5 1.2601.595四氯化碳4CCl154 76.8表2 液体的表面加力 (单位:mN/m)温度℃46.5 58 76.5二硫化碳28.5 26.8 24.5四氯化碳23.6 22.2 20.2表3 常压下的二硫化碳和四氯化碳的气液平衡数据液相中二硫化碳摩尔分率x 气相中二硫化碳摩尔分率y液相中二硫化碳摩尔分率x气相中二硫化碳摩尔分率y0.0296 0.0615 0.1106 0.1435 0.2580 00.08230.15550.26600.33250.49500.39080.53180.66300.75740.86041.00.63400.74700.82900.87900.93201.01.3 选塔依据工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。
对于一个具体的分离过程，通常按以下五项标准进行综合评价：（1）通过能力大，即单位塔截面能够处理得气液负荷高；（2）塔板效率高；（3）塔板压降低；（4）操作弹性大；（5）结构简单，制造成本低。
而筛板塔是现今应用最广泛的一种塔型，设计比较成熟，具体优点如下：（1）结构简单、金属耗量少、造价低廉。
（2）气体压降小、板上液面落差也较小。
（3）塔板效率较高，改进的大孔筛板能提高气速和生产能力，且不易堵塞塞孔。
- 7 -- 8 -因此对于苯和甲苯物系，有侧线进料和出料的工艺过程，选用板式塔较为适宜。
第二章【设计计算】 2.1、精馏流程的确定二硫化碳和四氯化碳的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔，塔顶上升蒸气采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经冷却后送到贮中，塔釜采用间接蒸气再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
流程图如图1所示。
2.2、塔的物料衡算(一)、料液及塔顶塔底产品含二硫化碳的质量分率0.34760.2030.3476(10.34)154F a ⨯==⨯+-⨯0.97760.9410.9776(10.97)154D a ⨯==⨯+-⨯0.04760.02010.0476(10.04)154W a ⨯==⨯+-⨯（二）、平均分子量0.3476(10.34)154127.480.9776(10.97)15478.340.0476(10.04)154150.88F D W M M M =⨯+-⨯==⨯+-⨯==⨯+-⨯= （三）、物料衡算 每小时处理摩尔量120001200094.13/127.48F F kmol h M === 总物料衡算 D W F +=易挥发组分物料衡算 0.970.040.34D W F += 联立以上三式可得：- 9 -30.43/63.73/94.13/D kmol h W kmol h F kmol h===2.3、塔板数的确定（一）理论板N T 的求法① 根据二硫化碳—四氯化碳气液平衡组成与温度的关系数据表，用插值法求全塔温度：塔顶温度 46.346.348.546.54100.086.0498.5100.0D D t t --=⇒ =--℃进料温度 58F t =℃塔釜温度 76.774.973.176.650 2.960.07760W W t t --=⇒ =--℃精馏段平均温度()52.272D Fm t t t +=精=℃提馏段平均温度()67.332W Fm t t t +==提℃ ② 根据二硫化碳—四氯化碳气液平衡组成与温度的关系数据表，用插值法求汽相组成：塔顶处汽相组成48.546.546.6546.599.2693.2100.0100.0D D y y --=⇒ =- 100-进料处汽相组成59.355.35859.367.07%63.474.763.4F F y y --=⇒ =- 100-塔釜处汽相组成- 10 -74.973.176.773.14.3%8.2315.5515.55W W y y --=⇒ =- 100-③ 相对挥发度的求解 塔顶处相对挥发度0.992610.99260.97;0.9926/ 2.04280.97D D D y -== == 1-0.97α由x 得 进料处相对挥发度0.670710.67070.34;0.6707/ 1.9570.34F F F y -== == 1-0.34α由x 得 塔釜处相对挥发度0.04310.0430.04;0.043/ 1.920.04W W W y -== == 1-0.04α由x 得 精馏段平均相对挥发度()2.002D Fm α+α=α精=℃提馏段平均相对挥发度() 1.942W Fm α+αα==提℃（1） 平衡线方程2.881(1) 1.88x xy x xα==+α- 1+ （2）0.95q = q 线方程1111910.2Fq y x x q q x =---=-+ （3）最小回流比min R 及操作回流比R 依公式min 0.970.58131.58940.58130.3273D q q qx y R y x --===--取操作回流比min 22 1.5894 3.1788R R ==⨯=(4) 精馏段操作线方程3.17880.970.76070.235711 3.17881 3.17881D X R y x x x R R =+=+=+++++(5)提馏段操作线方程提馏段操作线过点c ,()w w x x 和精馏段操作线方程与q 线方程的交点d ，连接c 、d 即为提馏段操作线方程。