浮阀塔精馏塔
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化工原理
精馏塔设计
学院：机械工程学院专业：过程装备与控制工程班级：14级03班
学号：201402070317
学生姓名：夏轲
任课老师：马艺
提交日期：2017年 5 月16 日
目 录
一、设计方案的拟定 1.1 设计题目 1.2设计内容 1.3设计成果
二、精馏塔工艺的设计及计算 2.1塔的物料衡算 2.2塔板数的确定 2.3塔的平均温度 2.4密度
2.5混合物的粘度 2.6相对挥发度
2.7气液相体积流量计算 2.8混合溶液表面张力 2.9全塔效率及实际塔板数 三、工艺计算及主体设备的设计
3.1塔径的初步设计 3.2溢流装置 3.2.1堰长
W
l
3.2.2弓形降液管的宽度d W 和横截面f A 3.2.3降液管底隙高度h 3.3塔板布置及浮阀数目与排列 3.3.1塔板分布 3.3.2浮阀数目与排列 3.4塔板的流体力学计算 3.
4.1相通过浮阀塔板的压降 3.5液泛 3.6物沫夹带 3.7塔板负载性能图 3.7.1物沫夹带图 3.7.2液泛线 3.7.3液相负荷上限 3.7.4漏液线
3.7.5液相负荷下限性
四、塔的附属设备选型及校核
4.1接管
4.1.1进料管
4.1.2回流管
4.1.3塔釜出料管
4.1.4塔顶蒸汽出料管
4.1.5塔釜进气管
4.1.6法兰
4.2筒体和封头
4.2.1筒体
4.2.2封头
4.3除沫器
4.4裙座
4.5人孔
4.6 塔总体高度的计算
4.6.1塔的顶部空间高度
4.6.2塔的底部空间高度
4.6.3塔立体高度
五、塔的各项指标校检
5.1风载荷
5.2风弯矩
5.3离心泵的选型
5.4塔体的强度和稳定性校核
5.5质量载荷
5.6塔底抗压强校核
5.7裙座的强度及稳定性校核
5.8焊缝强度
5.9水压试验时塔的强度和稳定性验算
六、总结
七、主要参考文献
s s
2.3塔的平均温度
根据1.01325×5
10pa下，乙醇-水的气液平衡组成关
系可绘出平衡曲线即x-y曲线图，泡点进料，所以q=1.即
q为一条直线，本平衡具有下凹部分，操作线尚未落到平
衡线前，已与平衡线相切，
q
x=0.0332，
q
y=0.242，所以min
R=1.145，操作回流比R=1.7175.
已知：精馏段操作线方程为：
x
y x
11
D
R
R R
=+
++
=177
.0
0.632+
n
x
提馏段操作线方程为：
0004
.0
03
.6
__
__
__
1
-
=
-
=
+m
w
m
m
x
x
V
W
x
V
L
y
在图上做操作线，由此得到理论板
T
N=9（包括再沸
器），加料板在3块理论板。
利用表中数据由拉格朗日值求得
F
t、
D
t、
W
t
9.1
3.3
5.
95
21
.7
90
.1
0.
89
9.
95
-
-
=
-
-
F
F
t
t：℃
79
.
93
=
F
t
65
.
39
1.
48
7.
80
79
.
50
65
.
39
8.
79
7.
80
-
-
=
-
-
D
D
t
t：℃
02
.
80
=
D
t
R=1.71
75
3.7.4漏液线
3.7.5液相负荷下限性
对于 H型重阀，依
F=5作为规定气体最小负荷的标
准，则2
s
v d
4o o
Nu
π
=
（1）精馏段
()s
m
V
S
/
402
.0
02
.1
5
68
039
.0
4
3
2
min
1
=
⨯
⨯
⨯
=
π
（2）提馏段
()s
m
V
S
/
23
4.0
0.695
5
59
039
.0
4
3
2
min
2
=
⨯
⨯
⨯
=
π
取堰上液层高度0.006
ow
h=作为液相负荷下限条件作
出液相负荷下限线，该线为气相流量无关的竖直线。
min
3600()
2.84
0.006
1000
S
w
L
E
l
⎡⎤
=
⎢⎥
⎣⎦
取E=1.0则s
m
l
L w
S
/
00067
.0
3600
)
1
84
.2
1000
006
.0
(3
2/3
min
=
⨯
⨯
=
）
（
由塔板负荷性能图可看出：
①在任务规定的气液负荷下的操作p处在操作区内的适中
位置。
②塔板的气相负荷上限完全由物沫夹带线控制，操作下限
由漏液控制。
①表示物沫夹带线②表示液泛线③表示液漏线④表示负荷
s
m
L
s
/
007
.0
3
max
=
）
（
()
s
m
V
S
/
402
.0
3
min
1
=
()
s
m
V
S
/
23
4.0
3
min
2
=
s
m
L
S
/
00067
.0
3
min
=
）
（