浮阀板式精馏塔设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浮阀板式精馏塔设计
注 精2馏02塔0/设10计/22
1、化工原理课程设计是一门独立的课程，单 独计分；
2、设计期间作息时间为上午4节课，下午2节 课，期间不定期考勤，计入平时成绩，教室在五 号搂二楼；
3、设计成绩由平时、设计和考试三部分构成 ；
4、设计过程中注意既要相互配合又要相对独 立；
5、化工原理课程设计报告有统一规定格式， 到设计后期讲解后方可开始抄写。
F
√
√
W
√
√
D
√
√
ZF
√
√
xD
√
√
xW
√
√
精2馏02塔0/设10计/22
三、操作回流比
1、进料线方程
进料热状态参数q
CP、r的确定参照p117的例7.6 y=
精2馏02塔0/设10计/22
2、操作回流比
R
1.1Rmin 1.2Rmin 1.3Rmin
… 2.0Rmin 2.5Rmin
…
Nmin见p127 7.35式
umax=C
C20 由P161图7.58得
(设HT = （400~600）mm 、HL=（60~80）mm)
精2馏02塔0/设10计/22
由D计
D标
校核： u实/umax=(0.6~0.8)
u实=
Y
得D
N
以上步骤重复，一直到u实/umax=(0.6~0.8)为止
精2馏02塔0/设10计/22
2、标准塔盘(书P166)
气V体、液体密度的计算在上册P13页。
精2馏02塔0/设10计/22
五、塔板数求取
1、理论板数
由图解法得到精馏段、提馏段塔板数 2、实际塔板数 1)全塔效率见p124图7.32：图中α、μL分 别用塔顶代表精馏段、用塔釜代表提馏段 （ μL可以用纯组分计算） 。
2)精馏段、提馏段实际塔板数和哪 一块为进料板。
精2馏02塔0/设10计/22
课程设计报告格式
课程名称 化工原理课程设计
设计题目 浮阀板式精馏塔
设计内容 苯-甲苯混合液分离
专业班级
学生姓名
指导教师
欧阳华勇
评阅人
07 年 月 日
设计报告顺序 精2馏02塔0/设10计/22 一、 目录 二、 抄设计任务书 三、 序言 四、 工艺流程简图 五、 详细的工艺流程说明 六、 设计计算 1、工艺计算（气液平衡 关系、物料衡算、回流比、操 作线方程、塔板数。 2、塔板计算（塔板工艺 尺寸、塔板流体力学计算、符 荷性能图） 3、热量衡算 4、接管计算 5、计算结果汇总（包括 工艺条件图） 6、参考文献
精2馏02塔0/设10计/22
t(℃) PA0(mmHg PB0(mmHg)Байду номын сангаасx )
80.1 82 … … … … … 110.6
yα
精2馏02塔0/设10计/22
其中：
xA = ( P- PB0 ) / ( PA0 - PB0 ) yA= PA0 xA / P α = PA0 / PB0
写出两各个
第三部分 接管尺寸计算
1、进料管
液相：u=(1~3)m·s-1
气相：u=(20~40)m·s-1
圆整
d计
d标
气相：u=(20~40)m·s-1
u实= 液相：u=(1~3)m·s-1
精2馏02塔0/设10计/22
2、上升的蒸汽管 3、回流液管 4、下降液相管（注意气化率问题) 5、 回流蒸汽管
注：所有步骤相同
uo
6、作负荷性能图
Vs
1
Vs上 4
Vs下
2 5P 3
Ls
操作弹性= 要求：操作弹性>3
精2馏02塔0/设10计/22
三、热量衡算冷却水用量 Wc
根据热量衡算
V Wc,t2
Q热=Q冷+Q损 若Q损忽略
V·R苯 = WcCpc(t2-t1)
L Wc,t1
D
计算Wc=？
精2馏02塔0/设10计/22
N的值不包括塔釜，
N 其值的确定见p123
图7.31吉利兰关联图 作N~R图
N
R适宜
R
确定操作回流比
精2馏02塔0/设10计/22
四、操作线方程
1、精馏段操作线方程 2、提馏段操作线方程 3、将两段操作线作在x-y图上
质量流量 摩尔流量 体积流量 （kg3·s-1) （kmol·h-1) （m3·s-1) L' V' L
6、每班准备一瓶胶水、一只订书机。
精2馏02塔0/设10计/22
第一部分 工艺计算
一、汽液平衡关系
lgPA0=6.906-1211/(t+220.8) lgPB0=6.955-1345/(t+219.5) 注：PA0、PB0的单位mmHg、t的单位℃ xA=(P- PB0)/ (PA0 - PB0 ) yA= PA0 xA/P
精2馏02塔0/设10计/22
第二部分 精馏塔塔板设计（精馏段、提馏 段分开计算，用塔顶代表精馏段 、用塔釜代表提馏段。）
塔顶温度用xD查露点温度； 塔釜温度用xW查泡点温度。 气体、液体密度的计算在上册P13页。
精2馏02塔0/设10计/22
一、塔板工艺尺寸计算
1、塔径D
D计=
u=(0.6~0.8)umax
uoc=
P169 7.65式
uo实 uoc
P169 7.66式
精2馏02塔0/设10计/22
2）板上充气液层压降⊿PL
⊿ PL=
取
=0.5
3) 液体表面张力压降 忽略不计
校核
精2馏02塔0/设10计/22
2、淹塔
1）降液管中清液柱的高度 Hd=hP+hL+hd 式(7.75)
hP =
hp式7.73
1）浮阀数
N计=
uo=
取F0=8~12
2）标准塔盘
D
查《设计复印资料》
N计
N实，确定浮阀型号
u0实
校核 F实
=(8~12)
Y
以上计算正确 Lw、wd、
N
t、t'
重复计算
精2馏02塔0/设10计/22
二、塔板流体力学验算
1、气体通过塔板的压降
Pp=⊿Pc+⊿PL+⊿P
1)干板压降⊿Pc uo实 uoc
hd = 2) 校核
取
3、雾沫夹带
要求p172 式7.78,7.79中 F1<80%
精2馏02塔0/设10计/22
3、液相负荷上限线
令
4、液相负荷下限线
令 how=0.006m
Ls=?
式5.57
注：必须将Lh的单位转化成 m3s-1
计算Lh=?
精2馏02塔0/设10计/22
5、漏液线
Fo=uo
令Fo=5
作 t-x-y图（20×20cm）作图注意： x-y图（40×40cm）
精2馏02塔0/设10计/22
75cm 50cm坐标纸布置
精2馏02塔0/设10计/22
二、物料衡算
F=D+W
F·ZF = D·xD + W·xw
已知F、ZF、xD、xw ,求D和W
精2馏02塔0/设10计/22
质量流量 摩尔流量 质量分率 摩尔分率
准备材料 精2馏02塔0/设10计/22
1、从学校领取课程设计报告本（每人一本）； 2、草稿纸（每人一本，设计结束时一同上交）
；
3、班级统一购买75cm50cm坐标纸、三号图纸 （每人各一张）；
4、设计任务书（每组一份，最后要交还老师， 不要丢失也不要在上面写字）；
5、设计复印资料（每组一份，最后要交还老师 ，不要丢失也不要在上面写字）；
注 精2馏02塔0/设10计/22
1、化工原理课程设计是一门独立的课程，单 独计分；
2、设计期间作息时间为上午4节课，下午2节 课，期间不定期考勤，计入平时成绩，教室在五 号搂二楼；
3、设计成绩由平时、设计和考试三部分构成 ；
4、设计过程中注意既要相互配合又要相对独 立；
5、化工原理课程设计报告有统一规定格式， 到设计后期讲解后方可开始抄写。
F
√
√
W
√
√
D
√
√
ZF
√
√
xD
√
√
xW
√
√
精2馏02塔0/设10计/22
三、操作回流比
1、进料线方程
进料热状态参数q
CP、r的确定参照p117的例7.6 y=
精2馏02塔0/设10计/22
2、操作回流比
R
1.1Rmin 1.2Rmin 1.3Rmin
… 2.0Rmin 2.5Rmin
…
Nmin见p127 7.35式
umax=C
C20 由P161图7.58得
(设HT = （400~600）mm 、HL=（60~80）mm)
精2馏02塔0/设10计/22
由D计
D标
校核： u实/umax=(0.6~0.8)
u实=
Y
得D
N
以上步骤重复，一直到u实/umax=(0.6~0.8)为止
精2馏02塔0/设10计/22
2、标准塔盘(书P166)
气V体、液体密度的计算在上册P13页。
精2馏02塔0/设10计/22
五、塔板数求取
1、理论板数
由图解法得到精馏段、提馏段塔板数 2、实际塔板数 1)全塔效率见p124图7.32：图中α、μL分 别用塔顶代表精馏段、用塔釜代表提馏段 （ μL可以用纯组分计算） 。
2)精馏段、提馏段实际塔板数和哪 一块为进料板。
精2馏02塔0/设10计/22
课程设计报告格式
课程名称 化工原理课程设计
设计题目 浮阀板式精馏塔
设计内容 苯-甲苯混合液分离
专业班级
学生姓名
指导教师
欧阳华勇
评阅人
07 年 月 日
设计报告顺序 精2馏02塔0/设10计/22 一、 目录 二、 抄设计任务书 三、 序言 四、 工艺流程简图 五、 详细的工艺流程说明 六、 设计计算 1、工艺计算（气液平衡 关系、物料衡算、回流比、操 作线方程、塔板数。 2、塔板计算（塔板工艺 尺寸、塔板流体力学计算、符 荷性能图） 3、热量衡算 4、接管计算 5、计算结果汇总（包括 工艺条件图） 6、参考文献
精2馏02塔0/设10计/22
t(℃) PA0(mmHg PB0(mmHg)Байду номын сангаасx )
80.1 82 … … … … … 110.6
yα
精2馏02塔0/设10计/22
其中：
xA = ( P- PB0 ) / ( PA0 - PB0 ) yA= PA0 xA / P α = PA0 / PB0
写出两各个
第三部分 接管尺寸计算
1、进料管
液相：u=(1~3)m·s-1
气相：u=(20~40)m·s-1
圆整
d计
d标
气相：u=(20~40)m·s-1
u实= 液相：u=(1~3)m·s-1
精2馏02塔0/设10计/22
2、上升的蒸汽管 3、回流液管 4、下降液相管（注意气化率问题) 5、 回流蒸汽管
注：所有步骤相同
uo
6、作负荷性能图
Vs
1
Vs上 4
Vs下
2 5P 3
Ls
操作弹性= 要求：操作弹性>3
精2馏02塔0/设10计/22
三、热量衡算冷却水用量 Wc
根据热量衡算
V Wc,t2
Q热=Q冷+Q损 若Q损忽略
V·R苯 = WcCpc(t2-t1)
L Wc,t1
D
计算Wc=？
精2馏02塔0/设10计/22
N的值不包括塔釜，
N 其值的确定见p123
图7.31吉利兰关联图 作N~R图
N
R适宜
R
确定操作回流比
精2馏02塔0/设10计/22
四、操作线方程
1、精馏段操作线方程 2、提馏段操作线方程 3、将两段操作线作在x-y图上
质量流量 摩尔流量 体积流量 （kg3·s-1) （kmol·h-1) （m3·s-1) L' V' L
6、每班准备一瓶胶水、一只订书机。
精2馏02塔0/设10计/22
第一部分 工艺计算
一、汽液平衡关系
lgPA0=6.906-1211/(t+220.8) lgPB0=6.955-1345/(t+219.5) 注：PA0、PB0的单位mmHg、t的单位℃ xA=(P- PB0)/ (PA0 - PB0 ) yA= PA0 xA/P
精2馏02塔0/设10计/22
第二部分 精馏塔塔板设计（精馏段、提馏 段分开计算，用塔顶代表精馏段 、用塔釜代表提馏段。）
塔顶温度用xD查露点温度； 塔釜温度用xW查泡点温度。 气体、液体密度的计算在上册P13页。
精2馏02塔0/设10计/22
一、塔板工艺尺寸计算
1、塔径D
D计=
u=(0.6~0.8)umax
uoc=
P169 7.65式
uo实 uoc
P169 7.66式
精2馏02塔0/设10计/22
2）板上充气液层压降⊿PL
⊿ PL=
取
=0.5
3) 液体表面张力压降 忽略不计
校核
精2馏02塔0/设10计/22
2、淹塔
1）降液管中清液柱的高度 Hd=hP+hL+hd 式(7.75)
hP =
hp式7.73
1）浮阀数
N计=
uo=
取F0=8~12
2）标准塔盘
D
查《设计复印资料》
N计
N实，确定浮阀型号
u0实
校核 F实
=(8~12)
Y
以上计算正确 Lw、wd、
N
t、t'
重复计算
精2馏02塔0/设10计/22
二、塔板流体力学验算
1、气体通过塔板的压降
Pp=⊿Pc+⊿PL+⊿P
1)干板压降⊿Pc uo实 uoc
hd = 2) 校核
取
3、雾沫夹带
要求p172 式7.78,7.79中 F1<80%
精2馏02塔0/设10计/22
3、液相负荷上限线
令
4、液相负荷下限线
令 how=0.006m
Ls=?
式5.57
注：必须将Lh的单位转化成 m3s-1
计算Lh=?
精2馏02塔0/设10计/22
5、漏液线
Fo=uo
令Fo=5
作 t-x-y图（20×20cm）作图注意： x-y图（40×40cm）
精2馏02塔0/设10计/22
75cm 50cm坐标纸布置
精2馏02塔0/设10计/22
二、物料衡算
F=D+W
F·ZF = D·xD + W·xw
已知F、ZF、xD、xw ,求D和W
精2馏02塔0/设10计/22
质量流量 摩尔流量 质量分率 摩尔分率
准备材料 精2馏02塔0/设10计/22
1、从学校领取课程设计报告本（每人一本）； 2、草稿纸（每人一本，设计结束时一同上交）
；
3、班级统一购买75cm50cm坐标纸、三号图纸 （每人各一张）；
4、设计任务书（每组一份，最后要交还老师， 不要丢失也不要在上面写字）；
5、设计复印资料（每组一份，最后要交还老师 ，不要丢失也不要在上面写字）；