化工设计答辩终稿

谢谢！
塔板效率
ET=0.5
实际板数
精馏段：N精=5/ET=5/0.5=10层；提馏段：N提=5/ET=5/0.5=10层
计算表格
xD=0.9700 x1==0.9258 x2=0.8482 x3=0.7296 x4=0.5810 x5=0.4351 x6=0.3225 xf=0.3330 x7=0.2451 x8=0.1666 y7=0.4568 y8=0.3412 y9=0.2241 y1=0.9700 y2=0.9354 y3=0.8478 y4=0.7822 y5=0.6661 y6=0.5522
目 录 摘要·· · · · ··· ··· · ··· ··· ··· · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ··3 前言·· · · · ··· ··· · ··· ··· ··· · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ··4 第一章设计方案简介·· ··· · ··· ··· ··6 ·· · · · · · · · · · ··· ·· ·· · 1.1流程的设计及说明·· · ··· ··· · ··· ·· · · · · · · · · ·· ·· ··· ·6 1.2已知参数··· ··· · ··· ··· ··· · ·7 · ·· ··· ·· ·· ··· ·· ··· ·· ·· ··· 1.3 选塔依据· · ··· · ··· ··· ··· · ·7 ··· ··· ·· ·· ··· ·· ··· ·· ·· ··· 第二章 设计计算·· ··· ··· · ··· ··· ·9 ·· · · · · · · · · · · · ·· ··· ·· ·· 2.1精馏流程的确定··· ··· · ··· ··· ·· · ·· ··· ·· ·· ·· ··· ·· ·· 9 2.2塔的物料衡算· · · ··· ··· ··· · ·· · · · · · · · · · · · 10 ··· ·· ·· ··· 2.3塔板数计算·· · ··· ··· · ··· ··· · ·· · · · · · · · · · · 11 ·· ·· ··· ·· ·· 第三章板式塔主要工艺尺寸设计计算· · ··· ··· · · · · 16 3.1塔工艺条件及物性数据计算· · · ··· ·· ···· ·· · · · · · 16 3.2精馏塔气液负荷计算· · · ··· ··· ··· · · · · · · · · 20 ··· ·· ·· · 3.3塔和塔板主要工艺尺寸计算· · · ··· ·· ···· ·· · · · · · 20 3.4筛板的流体力学验算· · · ··· ··· ··· · · · · · · · · 25 ··· ·· ·· · 3.5塔板负荷性能图··· ··· · ··· ··· ·· · ·· ··· ·· ·· · · · · · · · · · 29 3.6精馏塔的计算结果总表··· ··· · ··· · · · · · · · · 36 ·· ··· ·· 第四章精馏塔的附属设备以及接管尺寸··· ·39 · ·· ·· 4.1接管设计··· ··· · ··· ··· ··· · ·39 · ·· ··· ·· ·· ··· ·· ··· ·· ·· ··· 4.2塔总高度计算 ···· · · ··· ··· · ··· ···· · · · · · · · · 40 ··· ·· ··· · 4.3热量衡算··· ··· · ··· ··· ··· · ·· · ·· ··· ·· ·· ··· · · · · · · · · · · · · 41 4.4再沸器的选择· · · ··· ··· ··· · ··· · · · · · · · · · · · 44 ··· ·· ·· ··· · 4.5泵的选型··· ··· · ··· ··· ··· · ·· · ·· ··· ·· ·· ··· · · · · · · · · · · · · 44 4.6主要符号说明· · · ··· ··· ··· · ··· · · · · · · · · · · · 46 ··· ·· ·· ··· · 参考文献· · ··· ··· · ··· ··· ··· · ·49 ··· ·· ··· ·· ·· ··· ·· ·· ··· ·· ·· ··· 设计结果评述与小结·· ··· · ··· ··· ··· ·· · · · · · · · · 50 · ··· ·· ·· · 致谢·· · · · ··· ··· · ··· ··· ··· · 51 · ·· · · · · · · · · · · · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ··· 附录·· · · · ··· ··· · ··· ··· ··· · 53 · ·· · · · · · · · · · · · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ···
类 型
雾沫夹带量eV
筛板的稳定性系数k
液泛m
单板压降pa
精 馏 段
eV 0.0042 g液/kg气 k u 0 1.504 k u 0w
Hd 0.112
p h p L g 836.98
提 馏 段
eV 0.004kg液/kg气
u k 0 1.51 u 0w
Hd 0.118
物料衡算
塔的位置 CS2的质量分率 平均分子量（g/mol） 物料衡算kmol/h
塔顶 进料 塔釜
aD=0.941 aF=0.203 aW=0.0251
MD=78.34 MF=127.48 MW=150.1
D=24.73 F=53.71 W=78.44
能量衡算
单 位 塔顶溜出 液热量QD 回流热量 QR 进料热量 QF 塔底残液 热量QW 水蒸气还 需要提供 热量Qh 冷凝器消耗 的热量Qc 再沸器提供 的热量QB
299 7.5
299 7.5
标准设备的选型
选型方法
m 3 /h
再沸器的选择
选择120℃水蒸气加热， 传热系数取出料液温度
公称直 径1mm
400
管程数 NP
4 型号
排管数n 129
管程流 通面积 1m2 0.0059
换热面 积A/m2
55.6 50AY-60B
换热管 长度 L/mm 4500
流量
扬程m
m 3 /h
10 40
泵的选型
由额定流量和扬程确定
功率 转速 效率
机 轴
4 2.9 2950 37%
泵壳许用压力 kgf/cm3 结构
16126
单级
致谢 经过两个多月的化工原理课程设计，我已明白课程设计对 我来说的意义，它不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践 相结合起来，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力， 更重要的是同学间的团结，虽然我们这次花去的时间比别人 多，但我相信我们得到的也会更多! 作为一名化工学院的大三学生，我觉得课程设计是十分有 意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们 在课堂上掌握的仅仅是理论知识，如何去锻炼我们的实践能 力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去 呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。 最重要的是感谢赵海红老师对我们的严格要求，相信名师 出高徒！我们也一定不会辜负赵老师对我们的用心良苦，在 今后的生活和学习中严格要求自己，保持良好的态度。还要 感谢同学们的帮助和小组人员的配合以及友好相处，这对我 今后的工作益处多多。
总热量Qv
kJ/ h
3526022
91835
327718
637292
544499
92793
3106469
3450568
物 料 流 程 图
塔板数的确定
确定方法
根据相平衡方程和操作线方程，采用逐板计算求得塔板数
理论板数
总理论板数为11（包括蒸馏釜），精馏段理论板数为5，第6板为为进 料板，提馏段理论板数为6 ∴NT=（11-1）=10层（不包括塔釜）
x9=0.1003
x10=0.0523 x11=0.0214
y10=0.1251
y11=0.0535
xw=0.05
塔体工艺尺寸的确定
板间距的选择
板间距取0.4 m
塔径的确定
D 4VS

0.995m（精馏段）
4VS D' 1.31m (提馏段) '
将提馏段与精馏段取相同的塔径，故取1.4m
p' hp L g 938.6
塔板负荷性能图
操作弹性 p
Vs，max பைடு நூலகம்.430 Vs，min
操作弹性
Vs，max 3.125 Vs，min
p
配管计算
接管尺寸由内蒸汽速度及体积、流量决定，各接管允许 的蒸汽速度查表得
管型
进料管
回流管
塔底出料管
塔顶蒸汽出料管
塔底蒸汽进气管
规格
56 3.5 56 3.5 56 3.5
二硫化碳-四氯化碳蒸馏分离过 程与精馏塔的设计
团队成员：郭骏、王瑛璞、韩鹏
指导老师：赵海红
设计任务书
1)生产能力：10吨每小时（料液） 2)原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳 （摩尔分率，下同） 3) 产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5% 的二硫化碳 4) 操作压力：塔顶压强为常压 5) 进料温度：58℃ 6) 进料状况：自定 7) 加热方式：间接蒸汽加热 8) 塔板效率: 0.5； 9) 建厂地址：湖南长沙地区； 10) 其他参数（除给出外）可自选。
塔板主要工艺尺寸的确定
塔板类型
筛板塔
塔板结构图
板上液体的流型
单流型
是否分块 是 分四块 塔板结构（区域、开孔数目）
取边缘区宽度Wc=0.035 m，安定区宽度Ws=0.065 m
1158103 开孔数：n ( )A 4070 孔 2 t
主 体 设 备 装 配 图
A A
塔板的流体力学验算
人员分配
设计方案的选定
原料液经过预热器预热后进入 精馏塔内。操作时连续的从再 沸器中取出部分液体作为塔底 产品（釜残液）。再沸器中原 料液部分汽化，产生上升蒸汽 ，依次通过各层塔板。塔顶蒸 汽进入冷凝器中全部冷凝，然 后进入回流罐，并将冷凝液送 回塔顶作为回流液体，其余部 分经过冷凝器后被送出作为塔 顶产品。为了使精馏塔连续的 稳定的进行，流程中还要考虑 设置原料槽、产品槽和相应的 泵。为了便于了解操作中的情 况及时发现问题和采取相应的 措施，常在流程中的适当位置 设置必要的仪表，比如流量计 、温度计和压力表等，以测量 物流的各项参数。