化工原理篩板精餾塔.課程設(shè)計

《化工原理篩板精餾塔.課程設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計題目篩板精餾塔分離苯—甲苯工藝設(shè)計教學(xué)院化工與材料工程學(xué)院專業(yè)班級材化0801學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號08150108指導(dǎo)教師張福勝2010年6月14日32吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計目錄摘要一緒論二第一章流程及流程說明1第二章精餾塔工藝的設(shè)計22.1產(chǎn)品濃度的計算22.1.1原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率22.1.2原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量22.2最小回流比的確定32.3物料衡算32.4精餾段和提餾段操作線方程32.4.1求精餾塔的氣液相負荷32.4.2求操作線方程32.5

2、精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置32.6實際板數(shù)的計算32.7實際塔板數(shù)及實際加料位置3第三章精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算53.1物性數(shù)據(jù)計算53.2精餾塔主要工藝尺寸的計算93.3篩板流體力學(xué)驗算133.4塔板負荷性能圖16第四章熱量衡算214.1塔頂氣體上升的焓214.2回流液的焓214.3塔頂餾出液的焓214.4冷凝器消耗焓214.5進料的焓214.6塔底殘液的焓214.7再沸器的焓22第五章塔的附屬設(shè)備的計算235.1塔頂冷凝器設(shè)計計算235.2泵的選型245.4塔總體高度的設(shè)計25結(jié)論27致謝28參考文獻29主要符號說明3032

3、吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計摘要在此篩板精餾塔分離苯-甲苯的設(shè)計中，給定的條件為：進料量為塔頂組成為：進料餾出液組成為：塔釜組成:加料熱狀態(tài):q=1塔頂操作壓強:(表壓)首先根據(jù)精餾塔的物料衡算，求得D和W，通過圖解法確定最小回流比；再根據(jù)操作線方程，運用圖解法求得精餾塔理論板數(shù)，確定溫度奧康奈爾公式求的板效率，繼而求得實際板數(shù)，確定加料位置。然后進行精餾段和提餾段的設(shè)計工藝計算，求得各工藝尺寸，確定精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)。繼而對篩板的流體力學(xué)進行驗算，檢驗是否符合精餾塔設(shè)備的要求，作出塔板負荷性能圖，對精餾塔的工藝條件進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其處于

4、最佳的工作狀態(tài)。第二步進行塔頂換熱器的設(shè)計計算。先選定換熱器的類型，確定物性數(shù)據(jù)，計算傳熱系數(shù)和傳熱面積。然后對進料泵進行設(shè)計，確定類型。關(guān)鍵詞：苯-甲苯、精餾、圖解法、負荷性能圖、精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)塔附屬設(shè)備下圖為連續(xù)精餾過程簡圖：　出料　　　　　　　　　　　　　　回流　　　　　　　　苯蒸汽塔底32吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計緒論在本設(shè)計中我們使用篩板塔，篩板塔的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低。合理的設(shè)計和適當(dāng)?shù)牟僮骱Y板塔能滿足要求的操作彈性，而且效率高。采用篩板可解決堵塞問題，適當(dāng)控制漏液。篩板與泡罩板的差別在于取消了泡罩與升氣管，而直接在

5、板上開很多小直徑的孔——篩孔。操作時氣體以高速通過小孔上升，液體則通過降液管流到下一層板。分散成泡的氣體使板上液層成為強烈湍動的泡沫層。相同條件下，篩板塔生產(chǎn)能力比泡罩塔高10%—15%，板效率亦約高10%—15%，而每板壓力降則低30%左右，適用于真空蒸餾；塔板效率較高，但稍低于浮閥塔。具有較高的操作彈性，但稍低于泡罩塔。其缺點是小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液。32吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計第一章流程及流程說明本設(shè)計任務(wù)為分離苯——甲苯混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點進料

6、，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。任務(wù)書上規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)長期固定，適宜采用連續(xù)精流流程。貯罐中的原料液用機泵加入精餾塔；塔釜再沸器用低壓蒸汽作為熱源加熱料液；精餾塔塔頂設(shè)有全凝器，冷凝液部分利用重力泡點回流；部分連續(xù)采出到產(chǎn)品罐。簡易流程如下，具體流程見附圖?！　　　　〕隽媳健妆交旌弦骸』亓魉壮隽蠄D132吉林化工

7、學(xué)院化工原理課程設(shè)計第二章精餾塔工藝的設(shè)計2.1產(chǎn)品濃度的計算2.1.1原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯的摩爾質(zhì)量=78.11kg/mol甲苯的摩爾質(zhì)量=92.13kg/mol產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分數(shù)==0.984進料中苯的質(zhì)量分數(shù)==0.54殘液中苯的質(zhì)量分數(shù)=0.0352.1.2原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量苯——甲苯屬于理想物系，可采用圖解法求理論板數(shù)。2.2最小回流比的確定1.查手冊繪制苯——甲苯氣液平衡線x-y圖。2求最小回流比及操作回流比。采用作圖法求最小回流比。在圖上對角線上，自點e（0.54，0.54）作垂線ef即為進

8、料線，該線與平衡線的交點坐標為最小回流比2倍最小回流比32吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計2.3物料衡算F=85kmol/h總物料衡算苯物料衡算聯(lián)立得D=45.23Kmol/hW=39.77Kmol/h2.4精