板式精馏塔开题范例.doc

榆林职业技术学院神木校区 毕业设计（论文）开题报告 板式精馏塔的设计 年 级: 13级 学 号: 姓 名: **** 专 业: 应用化工 指导老师: 刘 榆林职业技术学院印制 二零一六年五月 说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容及技术方法 1. 选题的意义 精馏塔是炼油、化工、使用化工、生物化工等生产中最重要的设备之一，是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。主要有板式塔与填料塔两种类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。气－液传质设备主要可分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可以采用板式塔，也可以采用填料塔。 板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔和泡罩塔，而前两者使用比较广泛。 （1）筛板塔 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有： ①结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的 80％左右； ②处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％； ③塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％。 筛板塔的缺点是： ①塔板安装的水平度要求比较高，否则气液接触不匀； ②操作弹性比较小(约2～3)； ③小孔筛板容易堵塞。 （2）浮阀塔 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行进行调节，使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏、吸收和脱吸等传质过程中。塔径从200 mm到6400 mm，使用效果均较好。国外浮阀塔径，大者可达10 m，塔高可达80 m，塔板数有的多达数百块。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： ①处理能力比较大，比同塔径的泡罩塔可增加20～40％，而接近于筛板塔； ②操作弹性大，一般约为5～60～80％精馏塔是用来分离多组分系统的单元操作过程，研究精馏塔的操作就是为了更好的使得两种组分或多组分分离开来，得到高纯度的分离产品”在新型填料方面在努力的研究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料。 经过我国这些年的努力，在塔研究方面与国外的差距正在不断减小。 3. 主设计一座苯—苯连续精馏塔，要求95﹪，塔馏出液含苯不得高于2﹪，原料液中含苯﹪（以上均为分数）。 设计条件如下 塔顶压力表压； 进料热状态：自选； 回流比：； 单板压降：≤0.7 kPa 塔板类型：筛板塔设计内容精馏塔的物料衡算； 塔板数的确定； 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 塔板主要工艺尺寸的计算； 塔板的流体力学验算； 绘制生产工艺流程图 课题研究的方案设计 1. 方法 （1）上网查资料，在课本、参考文献上找资料； （2）学习及熟悉AUTOCAD软件； （3）和同学、老师讨论 。 2. 设计方案的确定 本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用气液混合物进料，将原料液通过预热器加热至温度后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分作为塔顶产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式、余热利用方案以及安全、调节机构和测量控制仪表的设置等等。 （1）操作压力 蒸馏操作通常可以在常压、加压和减压下进行。确定操作压力时，必须根据物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。例如，采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料，但压力降低将导致塔径增加，而且还需要使用抽真空的设备。对于沸点低、在常压下为气态的物料，则应