年产量4万吨正戊烷__正己烷分离过程筛板精馏塔设计.doc

课程设计说明书 题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计 安徽理工大学课程设计（论文）任务书 机械工程学院 过控 教研室 学 号 2011301920 学生姓名 专业（班级） 过控11-1 设计题目 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计 设 计 技 术 参 数 料液种类：正戊烷-正己烷混合液 年处理量： 40000 吨 料液浓度： 55% （轻组分质量分数） 塔顶产品浓度：96%（轻组组分质量分数） 塔底釜液浓度：96%（重相组分质量分数） 每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4kPa（表压） 设备形式：筛板精馏塔 厂址：淮南地区 设 计 要 求 完成精馏塔工艺设计、精馏设备设计、配管设计，绘制塔板结构简图，编制设计说明书。 工 作 量 说明书总页数不少于25页 工 作 计 划 第一天：省定题目，第二天：借书查资料，第三天：开始计算，第四天：把不会计算的到图书馆找书查，第五天：计算，查资料，第六天：计算，校核，第七天：计算，校核，第八天：总结，从头复查一遍，第九天：排版，打印 参 考 资 料 1 《化工原理课程设计》中国石化出版社 2 《化工原理（下册）》化学工业出版社 3《化工原理第四版》化学工业出版社 ) 指导教师签字 教研室主任签字 2013年12月16日 安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表 学生姓名： 蔡洋 学号： 2011301920 专业班级：过控11-1 课程设计题目： 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 一、概述 5 1.1设计依据 6 1.2技术来源 6 1.3设计任务及要求 6 1.4操作压力 7 二、流程的确定和说明 8 2.1加料方式 8 2.2进料状态 8 2.3冷凝方式 8 2.4加热方式 9 三、设计计算 9 3.1最小回流比及操作回流比的确定 9 原料液的摩尔组成： 9 =0.593 9 3.2进料液量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 12 3.3理论塔板层数的确定 12 3.4全塔效率的估算 13 3.5实际塔板数 15 四、工艺计算 15 4.1 操作压力 15 4.2 平均摩尔质量 16 4.3 平均密度 16 4.5液相表面平均张力的计算 19 4.5物性数据总汇 22 五、塔体工艺尺寸计算 22 5.1塔径的计算 22 5.2精馏塔有效高度计算 25 5.3溢流装置计算 26 5.4塔板布置及筛孔数目与排列 28 六、 塔板流体力学验算 30 6.1 气相通过筛板塔板的压降 30 6.2 液泛 31 6.3 物沫夹带 32 6.4 漏液 32 七、塔板负荷性能图 33 7.1漏液线 33 7.2液沫夹带线 34 7.3液相负荷下限线 34 7.4液相负荷上限线 35 7.5 液泛线 35 八、设计一览表 38 一、概述 筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。它具有结构简单、造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率高的优点。板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作状况下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆贮有一定的液体，气体穿过板上液层时两相接触进行传质。在生成的气相中，混合物的组成将发生改变，相对挥发度大的轻相在气相中得到富集，而相对挥发度小的重相则在液相中富集，从而达到分离提纯的目的。整个过程熵增为负，需外界提供能量。 在化工、炼油和石油化学工业生产中,塔设备作为分离过程工艺设备,在蒸馏、精馏、萃取、吸收和解吸等传质单元操作中有着重要的地位。据统计,在整个化工工艺设备总投资中塔设备所占的比重,在化肥厂中约为21%,石油炼厂中约为20一25%,石油化工厂中约占1