分离二硫化碳-四氯化碳筛板式精馏塔的设计讲义.docx

河西 学 院Hexi University化工原理课程设计题 目:二硫化碳—四氯化碳混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 学 院:化学化工学院专 业:化学工程与工艺 学 号:2014210041姓 名:周建武 指导教师:王兴鹏 2016年11月26日 化工原理课程设计任务书一、设计题目二硫化碳—四氯化碳混合液筛板(浮阀)精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量） 90000 吨/年操作周期 7200 小时/年进料组成 40% （二硫化碳质量分率）进料温度 20℃ 塔顶产品组成 ≥98.5% （二硫化碳质量分率）塔底产品组成 ≥98% （四氯化碳质量分率）2.操作条件操作压力 塔顶4 kpa（表压） 单板压降 ≦0.7kPa 冷却水温度 20℃ 饱和水蒸汽压力 0.25Mpa(表压) 3.设备型式 筛板(浮阀)塔 4.厂址 珠海（压力：1atm ） 三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目 录1概述12设计方案简介22.1流程的设计及说明22.2已知参数22.3选塔依据33设计计算43.1精馏流程的确定43.2精馏塔的物料衡算43.3塔板数的确定53.3.1理论板的求法53.3.2 全塔效率的求取73.3.3 实际板数求取74塔工艺条件及物性数据计算84.1塔工艺条件及物性数据计算84.1.1 操作压强的计算Pm84.1.2操作温度的计算84.1.3平均摩尔质量计算84.1.4平均密度计算94.1.5液体平均表面张力计算104.1.6液相平均年黏度的计算114.2精馏塔的气、液相负荷114.3塔板主要工艺尺寸的计算124.3.1塔径D124.3.2精馏塔有效高度的计算144.3.3溢流装置144.3.4 塔板布置164.3.5 筛孔计算及其排列164.4 筛板的流体力学验算174.4.1 塔板压降174.4.2 液面落差194.4.3 液沫夹带194.4.4 漏液194.4.5液泛204.5 塔板负荷性能图204.5.1精馏段204.5.2提馏段244.6精馏塔的工艺设计计算结果总表285 精馏塔的的附属设备及接管尺寸295.1接头管设计295.2回流管管径305.3塔底进气管305.4加料管管径305.5料液排出管管径305.6 总高度计算315.7热量衡算325.7.1加热介质的选择325.7.2冷凝剂的选择325.7.3热量衡算325.7.4冷凝器的选择345.7.5再沸器的选择345.7.6泵的选择35符号说明36参考文献38设计评述38致 谢39二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计周建武摘要：本设计中采用筛板塔分离二硫化碳-四氯化碳，通过图解法计算得出理论板数为12块，回流比为2.66，算出塔板效率为0.526，实际板数为24块，进料位置为第17块板，在筛板塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，总高度为15.55米，每层筛孔数目为5130。通过筛板塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。同时还对精馏塔的辅助设备进行了选型计算。绘制物料流程图和主体设备条件图。关键词：，二硫化碳，四氯化碳，精馏，筛板塔1概述蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小，分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。工业应用小以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的