毕业论文正戊烷正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计课程设计.doc

化工原理课程设计 题目：正戊烷—正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计 学院：生命科学学院 班级：制药工程1101班 姓名：黄静 学号：20114790021 指导老师:陈驰 设计时间：2013年6月15日到6月28日 目录 前言 第一章．板式精馏塔设计任务书 4 1.1、设计题目 4 1.2、设计任务 4 1.3、操作条件 4 1.4、设计内容及要求 5 第二章．设计方案简介 5 第三章.工艺计算 6 3.1设计方案的确定 6 3.2精馏塔的物料衡算 7 3.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 7 3.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 7 3.2.3物料衡算 7 3.3 塔板数层数NT的确定 8 3.3.1理论板层数NT 8 3.3.2实际板层数的求取 10 3.4操作压力的计算 12 3.5操作温度的计算 12 3.6平均摩尔质量计算 12 3.7平均密度计算 13 3.7.1气相平均密度 13 3.7.2液相平均密度 14 3.8精馏段、提馏段的液体平均表面张力计算 15 3.9精馏段、提馏段的液体平均粘度计算 17 3.10物性数据汇总 18 第四章．板式塔结构设计 19 4.1板径的计算 19 4.1.1最大空塔气速和空塔气速 19 4.1.2塔径 22 4.2精馏塔高度计算 22 4.2.1塔高H 22 4.2.2有效高度Z 23 第五章．塔板计算 23 5.1塔板主要工艺尺寸 23 5.1.1精馏段、提馏段溢流装置计算 23 （1）堰长 23 （2）溢流堰高度 23 （3）弓形降液管宽度及截面积 24 （4）降液管底隙高度 25 5.1.2精馏段、提馏段塔板布置 26 （1）塔板的分块 26 （2）边缘区宽度确定 26 （3）开孔区面积计算 27 （4）筛孔计算及其排列 27 5.2精馏段、提馏段筛板的流体力学验算 27 5.2.1精馏段、提馏段塔板压降 27 （1）干板阻力 hc计算 27 （2）气体通过液层的阻力hL计算 28 （3） 液体表面张力的阻力计算 28 5.2.2 液面落差 29 5.2.3 液沫夹带 29 5.2.4漏液 30 5.2.5液泛 30 5.3 精馏段、提馏段塔板负荷性能图 31 5.3.1 漏液线 31 5.3.2 液沫夹带线 32 5.3.3 液相负荷下限线 33 5.3.4 液相负荷上限线 33 5.3.5 液泛线 33 5.3.6 塔板负荷性能图 35 第六章．精馏塔辅助设备的计算和选型 36 6.1塔体总结构 36 6.2冷凝器 37 第七章．设计结果汇总 38 第八章．结束语 40 8.1对本设计的评价 40 8.2设计感想 40 第九章．参考文献 41 前言 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此掌握气液相平衡关系熟悉各种塔型的操作特性对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计正戊烷—正己烷物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等是较完整的精馏设计过程。该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下各组分的饱和蒸汽压不同这一性质使液相中的轻组分转移到汽相中汽相中的重组分转移到液相中从而达到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。 精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高 第一章．板式精馏塔设计任务书 1.1、设计题目 正戊烷—正己烷连续精馏筛板塔的设计 1.2、设计任务 1. 原料： 正戊烷-正己烷 2. 正戊烷含量： 料液含量0.5（摩尔分数） 3. 设计要求： 塔顶的正戊烷含量不小于0.97（摩尔分数） 塔底的正乙烷含量不大于0.03（摩尔分数） 4. 处理能力： 35280吨每年，年开工280天 5. 进料状态: 属于泡点进料 6. 操作压力: 是常压，采