正戊烷正己烷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: 正戊烷正己烷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:

:

:

2016年11月20日

化工原理课程设计任务书一、设计题目

正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计

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7200 小时/年

进料组成40% （正戊烷质量分率）

塔顶产品组成≥98.5% （正戊烷质量分率）

塔底产品组成≥98% （正己烷质量分率）

2.操作条件

料液初温20℃

操作压力塔顶4 kpa（表压）

单板压降≦0.7kPa

冷却水温度20℃

饱和水蒸汽压力0.25Mpa(表压)

3.设备型式筛板(浮阀)塔

4.厂址珠海（压力：1atm ）

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

7.设计评述

目录

1 设计方案的确定 (1)

1.1概述 (1)

1.2设计方案确定原则 (1)

1.3设计方案内容 (2)

1.3.1 操作压力 (2)

1.3.2 加热方式 (2)

1.3.3 进料状态 (2)

1.3.4 板式塔的常用塔型及其选用 (3)

1.3.4 回流比 (4)

1.3.5 热能利用 (4)

2 精馏塔的工艺设计计算 (4)

2.1设计任务和条件 (4)

2.1.1 设计任务 (4)

2.1.2 操作条件 (5)

2.2工艺计算 (5)

2.2.1 精馏塔的物料衡算 (5)

2.3塔板数的确定 (6)

的确定 (6)

2.3.1 理论层数N

T

2.3.2 最小回流比的计算 (6)

2.4操作线方程 (7)

2.4.1 图解法求理论板层数 (7)

2.5实际板数的计算 (8)

3 工艺条件及有关物性的计算 (9)

3.1操作压力 (9)

3.2操作温度 (9)

3.3平均摩尔质量 (9)

3.3.1 塔顶汽液混合物平均摩尔质 (9)

3.3.2 进料板汽、液混合物平均摩尔质量 ................................ 9 3.3.3 塔底汽液混合物平均摩尔质量 .................................... 9 3.3.4 精馏段汽、液混合物平均摩尔质量 ............................... 10 3.3.5 提馏段汽、液混合物 ........................................... 10 3.4 平均密度 ......................................................... 10 3.4.1 气相平均密度 ................................................. 10 3.4.2 液相平均密度 ................................................. 10 3.5 液相平均表面张力 ................................................. 11 4 精馏塔工艺尺寸计算 .................................................. 13 4.1 塔径的计算 ....................................................... 13 4.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................. 15 4.3 溢流装置计算 ..................................................... 15 4.3.1 堰长 ......................................................... 15 4.3.2 溢流堰高度 ................................................... 15 4.3.3 弓形降液管的宽度d W 和横截面f A 的计算 ......................... 16 4.3.4 降液管底隙高度 ............................................... 17 4.3.5 塔板布置及筛孔数目的计算 ..................................... 17 4.3.6 边缘区宽度确定 ............................................... 17 4.3.7 开孔面积的计算 ............................................... 17 4.3.8 筛孔计算及其排列 ............................................. 18 5 筛板的流体力学验算 .................................................. 18 5.1 塔板压降 ......................................................... 18 5.1.1 精馏段 ....................................................... 18 5.2 气体通过液层的阻力计算 ........................................... 19 5.3 液体表面张力的阻力计算 ........................................... 19 5.4 液面落差 ......................................................... 20 5.5 液沫夹带 ......................................................... 20 5.6 漏液 . (20)