分离丙酮---水连续浮阀式精馏塔工艺的设计说明

化工原理课程设计

分离丙酮---水连续浮阀式精馏塔工题目

艺设计

板式精馏塔的工艺设计

系（院）

专业

班级

学生

学号

指导教师

职称讲师

二〇一二年六月十三日

目 录

一、化工原理课程设计任务书 ...................................................... 1 二 任务要求 .................................................................... 1 三 主要设计容 ................................................................. 1 1、设计方案的选择及流程说明 ................................................... 1 2、工艺计算 ................................................................... 1 3、主要设备工艺尺寸设计 ....................................................... 1 4、设计结果汇总 ............................................................... 1 5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图 ............................................... 2 第1章 前言 ................................................................... 2 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 ............................................ 2 1.2精馏塔对塔设备的要求 ...................................................... 3 第二章流程的确定和说明 ......................................................... 3 2.1设计思路 .................................................................. 3 2.2设计流程 .................................................................. 4 第三章 精馏塔的工艺计算 ....................................................... 5 3.1物料衡算 .................................................................. 6 3.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 ...................................... 6 3.1.2塔顶气相、液相，进料和塔底的温度分别为：VD t 、LD t 、F t 、W t .....................7 3.1.3相对挥发度的计算 (7)

3.2回流比的确定 (8)

3.3热量恒算 (8)

3.3.1热量示意图 (8)

3.3.2加热介质的选择 (9)

3.3.3热量衡算 (9)

3.4板数的确 (11)

q线方程 (11)

3.4.1精馏段与提馏段操作线方程及

3.4.2全塔效率 (13)

3.4.3实际塔板数 (14)

3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (15)

3.5.1操作温度的计算 (15)

3.5.2操作压强的计算 (17)

3.5.3塔各段气液两相的平均分子量 (17)

3.5.4各段组成（摩尔百分量） (19)

3.5.5精馏塔各组分密度 (19)

3.5.6平均温度下液体表面力的计算 (22)

3.5.7气液负荷的计算 (22)

3.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (23)

3.6.1塔径的计算 (23)

3.6.2精馏塔塔有效高度的计算 (25)

3.6.3溢流装置的计算 (25)

3.6.4塔板布置 (29)

3.7浮阀板的流体力学验算 (32)

3.7.1塔板压降 (32)

3.7.2淹塔 (34)

3.7.3雾沫夹带 (35)

3.7.4漏液 (36)

3.7.5液泛 (36)

3.8塔板负荷性能图 (38)

3.8.1液沫夹带线关系式 (38)

3.8.2液相负荷下限线关系式 (39)

3.8.3漏液线系式 (39)

3.8.4液相负荷限线关系式 (40)

3.8.5降液管液泛线关系式 (40)

第四章．附属设备 (42)

1.冷凝器 (42)

2.再沸器 (43)

第五章结果列表 (45)

一主要符号说明 (45)

二精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (47)

参考文献 (48)

塔图 (50)

工艺流程图 (51)

化工原理课程设计任务书

一、设计题目

分离丙酮-水混合液（混合气）的连续浮阀式精馏塔

二、设计数据及条件

生产能力：年处理丙酮-水混合液（混合气）： 80000 万吨（开工率300天/年）；

原料：原料加料量 F＝11111.1kg/h

丙酮含量为 30 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；

分离要求：塔顶丙酮含量不低于（不高于） 98.0 %；

塔底丙酮含量不高于（不低于）2.0 %。

塔顶压力p＝0.101325Mpa（绝压）

塔釜采用0.5Mpa（表压）饱和蒸汽间接加热

2工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，冷进料，泡点回流。三主要设计容

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）塔径及精、提馏段塔板结构尺寸的确定

（2）塔板的流体力学核算

（3）塔板的负荷性能图