毕业设计90000吨年丙酮水连续精馏塔设计化工原理课程设计.doc

化工原理课程设计 题 目 系 （院） 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 2013年 12 月 10日 化工原理设计任务书 设计题目：丙酮－水二元物料板式精馏塔 设计条件： 处理量：　90000吨/年 进料组成： 25%丙酮，75%水（质量分率，下同）　 馏出液组成： 釜液组成： 馏出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 塔顶全凝器 　 泡点回流 回流比： R=1.5Rmin 加料状态： 单板压降： 设计任务： 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算）。 画出带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图。 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。 摘 要 利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提馏段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品，精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。 第一部分 设计概述 1 一 、设计题目： 1 二 、工艺条件: 1 三 、设计内容 1 四、工艺流程图 1 第二部分 塔的工艺计算 3 一、查阅文献，整理有关物性数据 3 二、全塔物料衡算与操作方程 7 三、全塔效率的估算 7 四、实际塔板数 8 五、精馏塔主题尺寸的计算 10 1 精馏段与提馏段的汽液体积流量 10 2 塔径的计算 12 3 塔高的计算 16 4 塔板结构尺寸的确定 16 5弓形降液管 17 6开孔区面积计算 18 7 筛板的筛孔和开孔率 18 六、筛板的流体力学验算 2 1塔板压降 2 2液面落差 2 七、塔板负荷性能图 4 1精馏段塔板负荷性能图 4 2提馏段塔板负荷性能图 7 八、精馏塔的主要附属设备 。 1.塔顶全凝器设计计算 11 2.料液泵设计计算3管径计算 12 九、设计结果一览表 11 十、符号说明 15 十一、附图 1 十二、参考文献 4 十三. 设计小结  第一部分 设计概述 一 、设计题目 二 、工艺条件 生产能力：90000吨/年（料液） 年工作日：300天 原料组成：25%丙酮，75%水（质量分率，下同） 产品组成：馏出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 进料状况：泡点 加热方式：直接蒸汽加热 回流比： R/Rmin=1.5 三 、设计内容 1?、?????? 确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 2?????、?? 工艺参数的确定 基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效 率，实际塔板数等。 3???、???? 主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4????、??? 流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5 、 主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 料液泵设计计算：流程计算及选型。 四、工艺流程图 丙酮—水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却