精馏塔及其附属设备的计算参考设计书

目录

摘要1

Abstract2

绪论3

第一章设计原则与步骤4

1.1 设计任务4

1.2 设计原则4

1.3 设计步骤5

第二章精馏塔工艺设计6

2.1产品流量和组成的确定6

2.2塔板数的确定7

2.2.1进料线方程的确定7

2.2.2操作线方程8

2.2.3理论塔板数求解8

2.2.4实际板数的求取9

2.3精馏塔主体尺寸的计算10

2.3.1相关参数和物性数据计算10

2.3.2塔径的计算12

2.3.3精馏塔有效高度的计算14

2.3.4填料塔高度的计算14

2.4 塔板主要工艺尺寸的计算15

2.4.1溢流装置计算15

2.4.2 筛孔数目、筛孔排列及塔板布置16

2.5塔板流体力学验算17

2.5.1单板压降17

2.5.2液面落差18

2.5.3雾沫夹带18

2.5.4漏液19

2.5.5液泛19

2.6塔板负荷性能图20

2.6.1精馏段塔板负荷性能图20

2.6.2提馏段塔板负荷性能图22

第三章辅助设备26

3.1接管26

3.1.1进料管26

3.1.2回流管26

3.1.3塔顶蒸汽出口管26

3.1.4塔底出料管27

3.1.5塔顶蒸气出料管27

3.2换热器的计算28

3.2.1塔顶冷凝器设计：28

3.2.2塔底再沸器的选型30

3.2.3塔顶产品冷却器选型31

3.2.4塔底产品冷却器选型33

3.3储罐的选择34

3.4离心泵的选择34

3.4.4进料泵的选择34

3.4.2回流泵的选择34

第四章工艺流程35

第五章精馏塔的节能设计36

5.1精馏塔节能概述36

5.2节能技术方案36

第六章设计结论39

设计归纳总结40

致谢41

参考文献42

附录1 一般设计安全规范43

附录2 设计过程中主要符号说明44 附录3 Aspan软件模拟结果46

摘要

精馏、吸收、解读作为典型的化工分离单元操作广泛用于液体混合物的分离，特别是在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。本设计目标是进行低烃气体混合物的分离，根据要求选用筛板精馏塔，设计内容主要包含物料横算、塔板数确定、塔高塔径计算、流体力学验算、辅助设备设计及工艺流程图等六个部分。设计的主要参数为：塔高6.85M、塔径0.7M、5块理论板、全塔效率47%、11块实际板（不含再沸器）、第6块板为加料板；通过干板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，塔板结构参数均满足设计要求；塔顶使用全凝器，部分回流。本设计在节能方面主要采用内部能量热集成方法，通过在进料板附近设计提馏段上升蒸汽压缩机和精馏段液体中间加热器，实现了热能的有效回收利用并减少塔底蒸汽用量。

关键词：醋酸乙酯；醋酸丁酯；精馏；筛板塔；精馏塔节能

1、设备选型及典型设备设计

1）典型非标设备——精馏塔/吸收塔的工艺设计，编制计算说明书。

2）典型规范设备——换热器的选型设计，编制计算说明书。

3）其他重要设备的设计及选型说明。

4）编制设备一览表。

Abstract

As a typical chemical separation distillation unit operation was widely used in the separation of liquid mixtures especially in the chemical，petrochemical，light industry and other industrial production process. The design goalof this programare separationthe mixture of ethyl acetate and butyl acetate. In this program, the separation of sieve plate distillation column is used according to the design requirements. The main sections of the design include the material calculation，plate number of the tower, tower diameter calculation，checking of fluid dynamics，design of affiliated equipmentand flow chart of six parts.The height of the tower is 6.85m and the diameter of the tower is 0.7 m. It needs five theoretical plates to separate the mixture and the whole tower efficiency is 47%.It should have 11 actual plates (excluding the reboiler) and the sixthtray is the feeding tray. According to the fluid checking calculation of the pressure drop ，leakage，flooding，and entrainment，it can be demonstrated that the tray structure parameters satisfy the design requirements completely.The full condenser and part of reflux are usedin top of the tower.The method of internal energy saving heat integration method is the main design in this program. The results shows the energy saving method is effective.

Keywords：ethyl acetate。butyl acetate。distillation。sieve column。distillation energy