提馏段负荷性能图
塔板负荷性能图
塔板负荷性能图精馏段塔板负荷性能图（一）雾沫夹带线（I ） 由e v =σ6107.5-⨯(fT ah H u -)2.3式中a u =f T s A A V -==-1677.00106.2sV 0.543 s V （a ）f h =2.5（h W ⨯h OW ）=2.5［h W +2.84310-⨯E(Ws l L 3600)3/2］ 近似取E=1.0 h W =0.044m W l =1.12m 故f h =2.5［0.044+2.84310-⨯(12.13600s L )3/2］=0.110+1.546sL 3/2 （b ）取雾沫夹带极限值e v 为0.1kg 液/kg 气，已知31062.20-⨯=σN/m T H =0.4m将（a ）、（b ）式代入式4-410.1=361062.20107.5--⨯⨯（)1.546L (0.110-0.4 0.543V 2/3ss +）2.3 整理得： s V =3.37-17.942/3sL （1）在操作范围内，任取几个s L 值，依（1）式算出相应得s V 值列于附表1中。
以表中数据作出雾沫夹带线（1），如附图2中线（1）所示。
附表1（二）液泛线（2）Φ（H T +h w ）=h p +h w +h ow +h d 取E=1.0 l w =1.12m h ow =3/2w s )l 3600L (E 100084.2= 3/2s )1.123600L (E 100084.2=0.6185L 3/2S (C)因为 h p =h c +h l +h σh c = 0.051（o O c u ）2（L V ρρ）= 0.051（0o S A c V ）2LV ρρ = 0.051（1445.00.84V S ⨯）276.80594.2=0.0126V 2Sh l =0ε(h w +h ow )=（0.044+0.6185L 3/2S ）×0.6=0.0264+0.3711L 3/2Sh σ =0.00209m所以 h p =h c +h l +h σ=0.0126V 2S +0.0264+0.3711L 3/2S +0.00209 =0.0285+0.0126V 2S +0.37L 3/2S （d ）h d =0.153(OW h l Ls ⋅)2=0.153(045.012.1L s ⨯)2=60.23L 2S (e)将H T =0.4m ，h w 为0.044，Φ=0.5及（c ）（d ）（e ）代入Φ（H T +h w ）=h p +h w +h ow +h d0.5（0.4+0.044）=0.0285+0.0126V 2S +0.37L 3/2S +0.044+0.6185L 3/2S +60.23L 2S 所以 V 2S =11.87-78.45L 3/2S -4780.2L 2S （2）在操作范围内取若干L S 值，以式（2）计算V S 值，列于附表2中，以表中数据作出液泛线（2），如附图2中线（2）所示。
苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案
苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。
精馏塔，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。
但易漏液，易堵塞。
然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。
1.2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔气液两相间的接触传质得以进行。
本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。
液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程的载热体供热。
立式热虹吸特点：▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。
▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。
1.3冷凝器以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。
1.4精馏设计方案的制定及说明1.5基础数据的搜集表1 苯和甲苯的物理性质L表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据2.工艺计算2.1生产要求:原料液组成：苯34.5%（wt%）。
产品中：苯含量98.5% 残夜中：苯含量1%2.2塔的物料衡算：料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数:011.013.92/9911.111.781987.013.925.111.785.9811.785.98383.013.925.6511.785.3411.785.34=+==+==+=w D f x x x平均摩尔质量:Mf=0.383⨯78.11+(1-0.383)⨯92.13=86.767kg/mol Md=0.987⨯78.11+(1-0.987)⨯92.13=78.29kg/mol Mw=0.011⨯78.11+(1-0.011) ⨯92.13=91.98kg/mol 物料衡算:总物料衡算 : D+W=F易挥发组分物料衡算 : D ×Xd+W ×Xw=F ×XfF=33.3*1038.03386.767=kmol/h D=14.497kmol/h W=23.536kmol/h设计成泡点进料后: min 0.6080.9871.680.3830.608F D F F y x R x y --===-- (查得Xf=0.383时Yf=0.608)2.3理论板层数NT 的求取min R =1.68由逐板计算法借助EXCEL 算出各个回流比下理论塔板数：y=0.686x+0.310 1.5100.00561 y'=1.510x-0.00561 y=0.702x+0.294 1.484 0.00533 y'=1.484x-0.00533 y=0.716x+0.280 1.461 0.00507 y'=1.461x-0.00507 y=0.729x+0.267 1.440 0.00484 y'=1.440x-0.00484 y=0.759x+0.238 1.392 0.00431 y'=1.392x-0.00431 y=0.751x+0.245 1.403 0.00444 y'=1.403x-0.00444 y=0.761x+0.235 1.387 0.00426 y'=1.387x-0.00426 y=0.771x+0.2261.372 0.00410 y'=1.372x-0.00410相平衡方程为: 2.47 1.47nn ny x y =-R NTR NT*(R+1) 1.2Rmin 21 2.016 63.3360 1.3Rmin 21 2.184 66.8640 1.4Rmin 19 2.352 63.6880 1.5Rmin 18 2.520 63.3600 1.6Rmin 17 2.688 62.6960 1.7Rmin 16 3.142 66.2656 1.8Rmin 16 3.024 64.3840 1.9Rmin 16 3.192 67.0720 2.0Rmin 16 3.360 69.7600图1 最优回流比的选择由图可得最优回流比R=1.6Rmin=2.688 由图得NT ＝17（包括再沸器）。
提馏段
提馏段（一）操作压强的计算1．由前知p F= 120.73kpa，p w=(120.73+16x0.67)=131.45kpa，提馏段的平均压强为；p m=(131.45+120.73)/2=126.1 kpa2.操作温度：由手册知t F=83.9°C, t W=99.8°C, t m = （83.9+99.8）/2=91.9°C3．平均分子量为：y w=0.0014, x W =0.00012,M V W提=0.00114 x46.07+(1-0.00114)x18.02=18.03 kg/kmolM L W提=0.00012x46.07+(1-0.00012)x18.02=18.00 kg/kmol提馏段的平均分子量为；M V m提=(18.03+31.65)/2=24.83 kg/kmolM L m提=(18.00+22)/2=20.1 kg/kmol4. 平均密度为：（1）由式1/ρLm =αA/ρLA +αB/ρLB （α为质量分数）得，t W=99.8°C, ρLA = 716.2 kg/m3，ρLB = 959.0 kg/m3αA= (0.00012x46.07)/[0.00012x46.07+(1-0.00012)x18.02]=0.0.00031由式知 1/ρLm = 0.00031/716.2+（1-0.00031）/959.0ρLm =958.9 kg/m3提馏段的平均密度为:ρLm提=（886.7+958.9）/2=922.8 kg/m32.气相密度ρmV提=PM Vm精/RT= （126.1x24.83）/8.314x(91.85+273.1)=1.03kg/m33. 液体的表面张力σmσm =∑x iσiσm釜= 0.00012 x0.01521+（1-0.00012）x0.05882=0.05881 N /m则提馏段的平均表面张力为：σm（提）=（0.0.05567+0.05881）/2= 0.05724N /m4，液体黏度μLmμLm =∑x iμiμL顶=0.00012x0.34+(1-0.00012)x0.2839=0.2839 mpa·s则提馏段的平均液相黏度为：μLm提= （0.3513+0.2839）/2=0.3176 mpa·s（二）提馏段气液负荷计算1．V=（R+1）D=（2.76+1）x36.4048=137 kmol/hV S=V M Vm精/3600ρmV精=(137x24.83)/(3600x1.03)=0.917 m3/hL=F+L=100.57+158.6=259.17 kmol/hL S=L M Lm精/3600ρL m精 =(259.17x20.1)/(3600x922.8)=0.00157 m3/hL h =5.65 m3/h2．塔径D塔径初选；H T=0.35 m, 取板上液层高度为h L=0.06m,，则H T -h L =0.35-0.06=0.29m（L S/V S）（ρL/ρV）½=(0.00157/0.917）x(958.9/1.03)½ =0.0522查图10-42得，C20=0.068C= C20（σ/20）0.2= 0.068x(57.24/20) 0.2=0.084u max =C[(ρL -ρV )/ρV ] 0.5=0.084x[(922.8 -1.03)/1.03] 0.5 =2.51m/s取安全系数为0.75，有u f=0.75 u max=0.75x0.2.51=1.88m/s故D=（4 V S/πu）0.5=(4x0.917/3.14x1.88) 0.5=0.79m/s按标准，取与精馏段一样为0.9m，3．采用单溢流，弓形降液管，平形受液盘及平形溢流堰，不设进口堰，各项计算如下：1．溢流堰长l w取堰长为0.65D，即l w=0.6 5x0.9=0.585m2.出口堰高h wh w= h L -h ow初选l w /D=0.585/0.9=0.6L h /( l w 2..5)=5.65/0.5852..5=21.58m查《化工原理》下，P184，图10-48，得E= 1.023所以有h ow=2.84x10-3E(L h / l w)⅔即h ow=2.84x10-3 x1.023x(5.65/0.585)⅔=0.0132mh w=0.06 -0.0132=0.0468m3.降液管的宽度W d与降液管面积A f由l w /D=0.65 ，查图得W d /D=0.14 ， A f /A T =0.065 ,W d =0.11D=0.14x0.9=0.126, A f =0.065x(π/4)D2 =0.065x0.785x(0.9)2=0.0.0413m2计算液体在降液管中停留的时间以检验降液管面积，即τ=A f H T / L S =0.0413x0.3/0.00157=7.89 > 5s (符合条件)降液管底隙高度h o，约取h o=0.04m4．塔颁布置（1）取边缘宽度为W C=0.040m，安定区宽度W S=0.05m，（2）计算开孔区面积，x=D/2 - ( W C +W S)=0.9/2–(0.126+0.05)=0.274R= D/2 - W C =0.9/2–0.04=0.0.410m鼓泡区面积 A a =2[x(R2-X2)½+(πR2/180)sin-1 (x/R)]=2x[0.274x(0.412-0.2742)½+(3.14x0.412/180)sin-1(0.274/0.41)=0.413m2 5.筛板数n与开孔率Ф初取 t/d0=2.7, d0 =5mm, 呈正角形排列，所以， t=2.7x5=13.5mm塔板上的筛孔数n为n=(1158x103/t2 )A a =(1158x103/152)x0.413=2126孔计算塔板上开孔区的开孔率Ф，即Ф=（ A0/ A a ）%= 0.907/( t/d0)2%=0.907/2.72 %=12.4%（在5%-15%范围内）每层塔板上的开孔面积A0为A0=ФA a =12.4 % x0.413=0.0512 m2气体通过筛孔的气数 u o =V S/A0 =0.917/0.0512=17.91m/s6，塔有效高度Z（精馏段）Z=（16-1）x0.3=4.5m(三)，筛板的流体力学验算一，气体通过筛板压降相当的的液柱高度h ph p = h c +h L +h a1．干板压降相当的液柱高度h c孔径和板厚之比 d0/σ=0.6，查《化工原理》下册，P182，图10-45，得，C0=0.77 所以，式 h c =0.051(u0/ C0)2 (ρV/ρL)=0.051x(117.11/0.77) 2(1.03/922.8)=0.0308m2．气流穿过板上液层压降相当的液柱高度h lu a =V S /(A T-A f)= 0.917/(0.636-0.0413)=1.54m/sF a= u aρV½=1.54x1.03½=1.56查图10-45得，板上的液层充气系数为：ß=0.59所以， h l= ß h L = ß (h w+ h ow)=0.59x0.06=0.0354m3.克服液体表面张力压将相当的液柱高度h ph a= 46/（9810ρL d0）=4x0.05724/（922.8x9.81x0.005）=0.00506h p=0.0308+0.0354+0.00506=0.0713m单板压降ΔP=h pρL g=0.0713x922.8x9.81=645pa <0.7kpa(设计允许值) 5．液沫夹带量e V的验算由式 e V=(0.0057/σ)[u a/(H T - h f)]3.2=（0.0057/0.05724)[1.54/(0.35-2.5x0.06)] 3.2=0.068kg液/kg气<0.1 kg液/kg气故在设计负荷下不会发生液沫夹带。
化工原理课程设计甲醇和水
化工原理课程设计甲醇和水摘要 (3)Abstract (3)引言 (1)第1章设计条件与任务 (2)1.1设计条件 (2)1.2设计任务 (2)第2章设计方案的确定 (3)2.1操作压力 (3)2.2进料方式 (3)2.3加热方式 (3)2.4热能的利用 (3)第3章精馏塔的工艺设计 (4)3.1全塔物料衡算 (4)3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (4)3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.1.3物料衡算进料处理量 (4)3.1.4物料衡算 (4)3.2实际回流比 (5)3.2.1最小回流比及实际回流比确定 (5)3.2.2操作线方程 (6)3.2.3汽、液相热负荷运算 (6)3.3理论塔板数确定 (6)3.4实际塔板数确定 (6)3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据运算 (7)3.5.1操作压力运算 (7)3.5.2操作温度运算 (7)3.5.3平均摩尔质量运算 (7)3.5.4平均密度运算 (8)3.5.5液体平均表面张力运算 (9)3.6精馏塔的塔体工艺尺寸运算 (10)3.6.1塔径运算 (10)3.6.2精馏塔有效高度运算 (12)第4章塔板工艺尺寸的运算 (13)4.1精馏段塔板工艺尺寸的运算 (13)4.1.1溢流装置运算 (13)4.1.2塔板设计 (13)4.2提馏段塔板工艺尺寸设计 (14)4.2.1溢流装置运算 (14)4.2.2塔板设计 (15)4.3塔板的流体力学性能的验算 (15)4.3.1精馏段 (15)4.3.2提馏段 (16)4.4板塔的负荷性能图 (18)4.4.1精馏段 (18)4.4.2提馏段 (19)第5章板式塔的结构 (21)5.1塔体结构 (21)5.1.1塔顶空间 (21)5.1.2塔底空间 (21)5.1.3人孔 (21)5.1.4塔高 (21)5.2塔板结构 (22)第6章附属设备 (22)6.1冷凝器 (22)6.2原料预热器 (22)第7章接管尺寸的确定 (24)7.1蒸汽接管 (24)7.1.1塔顶蒸汽出料管 (24)7.1.2塔釜进气管 (24)7.2液流管 (24)7.2.1进料管 (24)7.2.2回流管 (24)7.2.3塔釜出料管 (24)第8章附属高度确定 (26)8.1筒体 (26)8.2封头 (26)8.3塔顶空间 (26)8.4塔底空间 (26)8.5人孔 (26)8.6支座 (26)8.7塔总体高度 (26)第9章设计结果汇总 (27)设计小结与体会 (29)参考文献 (30)摘要课程设计不同于平常的作业，在设计中需要我们自己做出决策，即自己确定方案、选择流程、查取资料、进行过程和设备运算，并要求自己的选择作出论证和核算，通过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
化工原理课程毕业设计-乙醇跟水精馏
化工原理一、设计题目板式精馏塔的设计二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计三、工艺条件生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年进料热状况：自选回流比：自选加热蒸汽：低压蒸汽单板压降：≤0.7Kpa工艺参数组成浓度（乙醇mol%）塔顶78加料板28塔底0.04四、设计内容1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
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塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。
料液泵设计计算：流程计算及选型。
管径计算。
五、设计结果总汇六、主要符号说明七、参考文献八、图纸要求1、工艺流程图一张(A2 图纸)2、主要设备工艺条件图（A2图纸）目录前言 (4)1概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (5)2设计说明书 (7)2.1 流程简介 (7)2.2 工艺参数选择 (8)3 工艺计算 (9)3.1物料衡算 (9)3.2理论塔板数的计算 (9)3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (9)如表3-1 (9)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3 平衡线 (10)3.2.4 回流比 (11)3.2.5 操作线方程 (11)3.2.6 理论板数的计算 (12)3.3 实际塔板数的计算 (12)3.3.1全塔效率ET (12)3.3.2 实际板数NE (13)4塔的结构计算 (14)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (14)4.1.1平均分子量的计算 (14)4.1.2 平均密度的计算 (15)4.2塔高的计算 (16)4.3塔径的计算 (16)4.3.1 初步计算塔径 (17)4.3.2 塔径的圆整 (18)4.4塔板结构参数的确定 (18)4.4.1溢流装置的设计 (18)4.4.2塔盘布置（如图4-4） (18)4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (19)4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (20)5 精馏塔的流体力学性能验算 (21)5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (21)5.1.1液沫夹带校核 (21)5.2.2塔板阻力校核 (22)5.2.3溢流液泛条件的校核 (24)5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (24)5.2.5 漏液限校核 (24)5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (25)5.3 塔结构数据汇总 (27)6 塔的总体结构 (29)7 辅助设备的选择 (30)7.1塔顶冷凝器的选择 (30)7.2塔底再沸器的选择 (30)7.3管道设计与选择 (32)7.4 泵的选型 (33)7.5 辅助设备总汇................................................................................................................ .. 33化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。
7200吨每年乙酸乙酯乙酸丁酯精馏塔设计
在
tm
c pf 203.67096kj / (kmol k )
Q4 Wc p 2 t 1.2184 105 kJ / h
冷却水用量：
Q4 W4 2909.612kJ / h c pc t 枣庄学院化学化工系
1
Lm
乙酸乙酯
' xLm
乙酸丁酯
' Lm
' 1 xLm
其中，平均质量分数 x
x f ' xD ' 2
0.55204
Lm 812.88188kg / m3
L RD 22.37628kmol / h
精馏段的液相负荷：
Ln LM
Lm
2.73232m3 / h
枣庄学院化学化工系
精馏段的已知数据 位置 质量分数(%) 进料板 塔顶(第一块板)
y1 ' xD ' 0.95
x1 ' 0.80407
y1 xD 0.96161
x 'f 0.3
y 'f 0.66222
摩尔分数
x f 0.36103
y f 0.72103
x1 0.84400
枣庄学院化学化工系
精馏塔物料计算 全凝器冷凝介质的消耗量
塔板数的确定
枣庄学院化学化工系
由 xf n 乙酸乙酯 n乙酸丁酯
n乙酸乙酯
x f 0.36103
同理可求知
xD 0.96161, xW 0.03918
原料液的平均摩尔质量 M f x f M 乙酸乙酯 (1 x f ) M 乙酸丁酯
苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计课程设计
课程设计说明书目 录一、苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计任务书..................................................................... - 1 -设计题目 .............................................................................................................................. - 1 - 操作条件 .............................................................................................................................. - 1 - 塔设备型式 .......................................................................................................................... - 1 - 设备工作日 .......................................................................................................................... - 1 - 厂址...................................................................................................................................... - 1 - 主要设计内容 ...................................................................................................................... - 1 - 1.7 基础数据 ....................................................................................................................... - 2 - 二、产品与设计方案简介 .......................................................................................................... - 3 -1.产品性质、质量指标 ....................................................................................................... - 3 - ............................................................................................................................................. - 4 - 三、工艺计算及主体设备设计 .................................................................................................. - 4 -............................................................................................................................................. - 4 -1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ................................................................ - 4 - ...................................................................................................................................... - 5 - ............................................................................................................................................. - 5 -T N 的确定 .................................................................................................................. - 5 -p N ...................................................................................................................................... - 7 -...................................................................................................................................... - 7 - ...................................................................................................................................... - 8 - ............................................................................................................................................. - 8 -...................................................................................................................................... - 8 - ...................................................................................................................................... - 8 - .................................................................................................................................... - 10 - .................................................................................................................................... - 10 - .................................................................................................................................... - 11 - .................................................................................................................................... - 12 -四、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ............................................................................................ - 13 -........................................................................................................................................... - 13 -1.1精馏段的气、液相体积流率 .............................................................................. - 13 - 1.2提馏段的气、液相体积流率 .............................................................................. - 14 - ........................................................................................................................................... - 15 -.................................................................................................................................... - 15 - .................................................................................................................................... - 15 -五、塔板工艺结构尺寸的设计与计算 .................................................................................... - 15 -........................................................................................................................................... - 16 -1.1溢流堰长（出口堰长）w l ................................................................................. - 16 -ow L w h h h -= ........................................................................................................... - 16 -d W 和降液管的面积f A ........................................................................................... - 16 -.................................................................................................................................... - 16 -o h ............................................................................................................................... - 16 -........................................................................................................................................... - 17 - .................................................................................................................................... - 17 -c W 与安定区宽度s W ................................................................................................ - 17 - a A ............................................................................................................................. - 17 -n 和开孔率 .................................................................................................................... - 17 -六．塔板上的流体力学验算 .................................................................................................... - 18 - ........................................................................................................................................... - 18 -l h ............................................................................................................................... - 18 - σh .............................................................................................................................. - 19 -1.4气体通过每层筛板的压降（单板压降）p h 和p p Δ ........................................ - 19 -v e 的验算 ........................................................................................................................... - 19 -........................................................................................................................................... - 19 - ........................................................................................................................................... - 20 - 七、塔板负荷性能图 ................................................................................................................ - 21 -1.漏液线（气相负荷下限线） ......................................................................................... - 21 - ........................................................................................................................................... - 21 - ........................................................................................................................................... - 23 - ........................................................................................................................................... - 23 - ........................................................................................................................................... - 23 - 八、精馏塔接管尺寸计算 ........................................................................................................ - 26 -........................................................................................................................................... - 26 - ........................................................................................................................................... - 26 - ........................................................................................................................................... - 27 - ........................................................................................................................................... - 27 - ........................................................................................................................................... - 27 - 九、产品冷却器选型 ................................................................................................................ - 28 - 十、筛板塔设计计算结果一览表 ............................................................................................ - 29 - 十一、评述................................................................................................................................ - 31 - 十二、附录................................................................................................................................ - 32 -参考文献 ............................................................................................................................ - 32 - 主要符号说明 .................................................................................................................... - 33 -一、苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计任务书设计题目要求：设计一座苯－氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯17280吨/年，塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%，原料液中含氯苯38%（以上均为质量分数）。
浮阀精馏塔设计计算
吉林化工学院化工原理课程设计吉林化工学院化工原理课程设计题目苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔设计吉林化工学院化工原理课程设计目录设计任务书 (1)摘要 (2)前言 (3)第一章工艺部分 (I)§1.1精馏塔物料衡算 (4)§1.2有关理论板的设计计算 (6)§1.3有关实际板的设计计算 (7)第二章板式塔主要工艺尺寸的设计计算 (9)§2.1物性及塔的工艺条件的设计 (9)§2.2塔和塔板主要工艺尺寸的计算....................................................错误！未定义书签。
§2.3塔板流体力学计算 (16)§2.4塔板负荷性能图 (18)第三章辅助设备及选型 (23)§3.1接管 (23)§3.2筒体与封头 (24)§3.3除沫器 (24)§3.4裙座 (24)§3.5人孔 (24)§3.6塔总高度的设计 (25)第四章辅助设备计算 ······················································································错误！未定义书签。
筛孔板式塔设计
χF、χD、χW——分别为原料液、馏出液和釜残液中易挥发组分的摩尔分率。
解得：
代入数据可得：D=35.295kmol/h W=44.915kmol/h
3.2
3.2.1
表1常压下苯——甲苯的气液平衡数据
温度t
℃
液相中苯的摩尔分率
x
气相中苯的摩尔分率
关键词：筛板塔；苯-甲苯；精馏；负荷性能图；塔设备；结构
Abstract
Sieve plate tower is the main gas liquid mass transfer in chemical production equipment.To complete the binary system benzene - toluene distillation tower equipment, the use of design, the design tasks for the separation of feed rate of 50000 tons/year, the mass fraction of40% of benzene - toluene solution, make the top products of benzene mass fraction of 96%, the bottom kettle liquid mass fraction of2%.We for the technological design of this tower, according to the theoretical plate number obtained by cascade graphical method calculation for 15, real plate number is 27, and feeding location in13boards.For the design of the plate structure, the tower diameter 1.2m, plate spacingof 0.4mon the plate, are within the scope of the safety operation, determine the operating point, rectifying section elastic operation is5.04, stripping section of the elastic operating at5.30, conform to the requirements of the operation.Finally auxiliary equipment and height calculation.This design including equipment analysis, selection, calculation, accounting, drawing, etc., is a complete distillation process design, the design result satisfies the requirement of design task, reasonable structure, is an ideal design.
精馏段负荷性能图
接口管路汇总表 尺寸或型号 项目 热轧无缝钢管 加料管 回流管 塔顶蒸汽管 再沸器管 釜残液排出管 塔顶冷凝水管 塔顶产品出料管径 φ 121*4mm φ 168*4.5mm φ 500*9mm φ 480*9mm φ 133*4mm φ 219*6mm φ 102*3.5
序号
设备名称
1
循环苯精馏塔
hL
m
0.08
0.08
do
m
0.008
0.008
t n Aa
m 个 m^2
0.026 5898.5518 3.4434
0.026 5898.5518 3.4434
uo
m/s
11.8860
11.1009
hp θ Ev
kpa s kg液/kg气
0.682130 15.4084 0.011813 液泛线控制 漏液线控制
2 3 4
原料预热器 塔顶冷凝器 塔釜再沸器
5
泵
6 7 8 9
原料罐 回流罐 塔顶产品罐 塔底产品罐
塔高23.5m
Di mm 117 159 482 462 125 207 95
形式
主要结构参数或性能3.5m
固定管板式 固定管板式 固定管板式
A=25.034m2 A=111.156m2 A=350.024m
0.679615 7.260976 0.010206 液泛线控制 漏液线控制 4.298691 1.914016 2.245902
Vs,max Vs,min
m^3/s m^3/s
5.917418 2.103179 2.813559
H=（n-nF-np-1)*HT+nF*HF+nP*HP+HD+HB+H裙 23.5
精馏塔设计说明书(最全)
引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段和提馏段塔径基本相等，制造方便。
故本设计采用泡点进料。
4. 塔顶冷凝方式苯和甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。
5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。
6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。
直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。
故本设计采用间接蒸气加热方式。
7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。
苯与氯苯的精馏分离
目录第一章概述 (1)1.1精馏塔操作对设备的要求 (1)1.2板式塔类型 (1)1.3精馏塔的设计步骤 (2)1.4操作条件的确定 (2)1.5确定设计方案的原则 (3)第二章板式精馏塔的工艺计算 (5)2.1物料衡算与操作线方程 (5)2.2常规塔 (5)2.3塔板数的确定及实际塔板数的求取 (6)2.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计 (9)第三章精馏塔的工艺尺寸计算 (12)3.1塔径的计算： (12)3.2精馏塔的有效高度： (14)第四章塔板主要工艺尺寸的计算 (15)4.1溢流装置的计算： (15)4.2塔板布置： (16)第五章筛板的流体力学验算 (18)5.1塔板压降： (18)5.2液面落差: (19)5.3液沫夹带: (19)5.4漏液: (19)5.5液泛: (20)第六章塔板负荷性能图 (21)6.1漏液线: (21)6.2液沫夹带线： (21)6.3液相负荷下限线： (22)6.4液相负荷上限线： (23)6.5液泛线： (23)6.6操作点的确定和操作弹性的计算： (24)第七章冷凝器 (27)7.1确定物性参数： (27)7.2工艺结构尺寸的计算： (27)第八章换热器核算 (30)8.1热量核算： (30)8.2换热器内流体的流动阻力： (31)第九章再沸器 (33)9.1设计条件： (33)9.2估算设备尺寸： (33)9.3传热系数的校核： (34)参考文献 (37)后记及其他 (38)第一章概述1.1精馏塔操作对设备的要求塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一，他可以使气（或汽）或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大影响。
塔设备中常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却和回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等。
分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计
课程设计设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计学生姓名徐然学号20103281专业班级化学工程与工艺10-2班指导教师姚运金杨则恒2013年7月26日合肥工业大学课程设计任务书目录摘要: (1)关键词: (1)1 引言 (3)2 正文 (6)2.1 物性参数 (6)2.2 最小回流比min R 和操作回流比R (8)2.2.1 物料衡算 (8)2.2.2相对挥发度的确定 (9)2.2.3 Rmin 和R 的确定 (9)2.3 塔板数和塔效率的计算 (11)2.3.1精馏段和提馏段气液流量的确定 (11)2.3.2精馏段及提馏段操作线方程的确定 (11)2.3.3理论板数及全塔效率的确定 (12)2.3.4实际塔板数 N (15)2.4结构设计 (15)2.4.1 塔的工艺条件及物性数据计算 (15)2.4.1.1操作压强m p (15)2.4.1.2温度m t (16)2.4.1.3平均摩尔质量m M (16)2.4.1.4 平均密度m ρ (17)2.4.1.5 液体表面张力m σ (18)2.4.1.6 液体粘度Lm μ (18)2.4.1.7 气液负荷计算 (19)2.4.2 塔和塔板主要工艺尺寸计算 (19)2.4.2.1 塔径 (19)2.4.2.2 溢流装置 (21)2.4.2.3塔板布置 (24)2.4.2.4筛板孔数n 与开孔率ϕ (24)2.4.2.5塔的有效高度Z (25)2.4.2.6 塔实际高度的计算 (25)2.4.3 筛板的流体力学验算 (25)2.4.3.1气体通过筛板压降 (25)2.4.3.2雾沫夹带量e的验算 (27)V2.4.3.3漏液验算 (27)2.4.3.4 泛液验算 (27)2.4.4 塔板负荷性能图 (28)2.4.4.1精馏段 (28)2.4.4.2提馏段 (31)2.4.5 附属设备设计及接管尺寸 (33)2.4.5.1冷凝器的选择 (33)2.4.5.2再沸器的选择 (34)2.4.5.3换热器的选择 (35)2.4.5.4 离心泵的选择 (40)2.4.5.6接管尺寸 (41)2.4.5.7法兰、封头、裙座等 (43)2.5强度设计 (45)2.5.1 质量载荷计算 (45)2.5.2 风载荷 (46)2.5.3 风弯矩 (47)2.5.4 地震载荷的计算 (47)2.5.4.1塔的自震周期 (47)2.5.4.2 地震载荷计算 (48)2.5.5 塔体稳定性校核 (48)2.5.6 裙座的强度及稳定性校核 (49)2.5.6.1 裙座底部0-0截面的强度计稳定性校核 (50)2.5.6.2焊缝强度 (50)2.5.7裙座基础环的设计 (50)2.5.8地脚螺栓的计算 (51)2.6 设计小结 (52)3 课程设计心得 (54)[ 参考文献 ] (55)摘要:现要求设计一筛板式精馏塔，年产量9.5万吨的甲醇-水的分离系统，其中料液的甲醇质量分数70%，设计要求馏出液中甲醇的质量分数不少于99.9%，残液中甲醇质量分数小于0.5%。
[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯
![[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯](https://img.taocdn.com/s3/m/781659783b3567ec102d8a84.png)
化工原理课程设计任务书1.设计题目 ： 苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计2.设计条件 ：常 压： 1p atm （绝压） 处理 量： 100kmol/h 进料组成： F x =0.45 馏出液组成：D x =0.98釜液组成： W x =0.035 （以上均为摩尔分率） 塔顶全凝器 泡点回流回流比： R =(1.1-2.0)R min 加料状态： q =0.96 单板压降： ≤0.7kpa 3.设 计 任 务 ：1.完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算）.2．绘制带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图、精馏塔设备条件图. 3．撰写精馏塔的设计说明书（包括设计结果汇总）.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。
此次化工原理设计是精馏塔的设计。
精馏塔是化工生产中十分重要的设备。
精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板，利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。
在精馏塔中，塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升，来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次接触，进行传质传热过程，轻组分上升，重组分下降，使混合物达到一定程度的分离。
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。
本设计我们使用筛板塔。
其突出优点为结构简单，造价低板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率较高。
筛板塔是最早应于手工业生产的设备之一。
合理的设计和适当的操作筛板塔能够满足要求的操作弹性而且效率高。
采用筛板塔可解决堵塞问题适当控制漏夜实际操作表明，筛板在一定程度的漏液状态下，操作是板效率明显降低，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的筛板塔其操作弹性仍可达到标准。
化工原理课程设计 精馏塔设计
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计绪论1、设计方案的思考通体由不锈钢制造，塔节规格Φ25～100mm、高度0.5～1.5m，每段塔节可设置1～2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。
整个精馏塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。
塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。
为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～300℃范围内任意设定。
同时，为了满足用户的科研需要，每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。
2、工艺流程原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。
流程示意图 :冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器←~ 塔底产品冷却器→氯苯的储罐→氯苯3、设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-氯苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
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。
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2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
第一章设计任务1、设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，塔顶馏出液中含苯97%。
原料液中含苯为62%,塔底产品2％,生产能力65000t/y（以上均为质量%）。
2、操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）；2.进料热状况，自选；3.回流比，自选；4.单板压降不大于0.7kPa；3、塔板类型筛板。
化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计(浮阀塔)
5.3.2液泛......................................................................................................... 36
4.3.3平均压力的计算..................................................................................... 17
1
化工传质与分离过程课程设计
乙醇——水精馏塔设计
4.3.4气液两相平均密度的计算..................................................................... 18
4.2.5进料温度的计算..................................................................................... 16
4.3平均参数的计算................................................................................................ 17
5.2塔板及浮阀设计................................................................................................ 31
5.2.1塔板的结构尺寸..................................................................................... 31