正戊烷-正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计.doc

仲恺农业工程学院 化工原理课程设计 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： 化学化工学院 班级：化学工程与工艺101 姓名： 张成海 学号： 201011034119 指导老师： 周新华 胡福田 日期：2012年11月9日  目 录第一章 综述 3 1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 3 1.2 塔设备的分类及一般构造 3 1.3 对塔设备的要求 4 1.4 塔设备的发展及现状 4 1.5 塔设备的用材 4 1.6 板式塔的常用塔型及其选用 5 1.6.1泡罩塔 5 1.6.2 筛板塔 5 1.6.3 浮阀塔 5 1.7 塔型选择一般原则 6 1.7.1 与物性有关的因素 7 1.7.2 与操作条件有关的因素 7 1.7.3 其他因素 7 1.8 板式塔的强化 8 第二章 塔板计算 8 2.1 设计任务和条件 8 2.2 设计计算 9 2.2.1 设计方案的确定 9 2.2.2 精馏塔的物料衡算 9 2.2.3 塔板数的确定 10 第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 12 3.1 操作压力 13 3.2 操作温度 13 3.3 平均摩尔质量 13 3.4 平均密度 13 3.5 液相平均表面张力 15 3.6 液相平均黏度 15 第四章 精馏塔的塔体工艺尺寸 16 4.1塔径的计算 16 4.2精馏塔高度计算 18 4.3 溢流装置计算 18 4.4 塔板布置 20 第五章 筛板的流体力学验算 21 5.1 塔板压降 21 5.2 液面落差 22 5.3 液沫夹带 22 5.5 液泛 22 第六章 塔板负荷性能图 23 6.1漏液线 23 6.2 液沫夹带线 23 6.3 液相负荷下限线 24 6.4 液相负荷上限线 24 6.5 液泛线 24 6.6 塔板负荷性能图 25 6.7计算结果汇总表 25 [结束语] 27 [参考文献] 27 【摘要】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。此设计苯-甲苯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。 【关键词】 正戊烷 正己烷 精馏段 提馏段 第一章 综述 1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 塔设备是石油、化工生产中广泛使用的重要生产设备，在石油、化工、轻工等生产过程中，塔设备主要用于气、液两相直接接触进行传质传热的过程，如精馏、吸收、萃取、解吸等，这些过程大多是在塔设备中进行的。塔设备可以为传质过程创造适宜的外界条件，除了维持一定的压强、温度、规定的气、液流量等工艺条件外，还可以从结构上保证气、液有充分的接触时间、接触空间和接触面积，以达到相际之间比较理想的传质和传热效果。 1.2 塔设备的分类及一般构造 随着时代的发展，出现了各种各样型式的塔，而且不断有新的塔型出现。虽然塔型众多，但根据塔内部结构，通常将塔分为板式塔和填料塔两大类。 一、板式塔 板式塔是在塔内装有多层塔板（盘），传热传质过程基本上在每层塔板上进行，塔板形状、塔板结构或塔板上气液两相得表现，就成了命名这些塔的依据，诸如筛板塔、栅板塔、舌形板塔、斜孔板塔、泡罩塔、浮阀塔等。下面简单介绍一下几种常用的板式塔性能。 （1）筛板塔 筛板塔是一种有降液管、板形结构最简单的板式塔，孔径一般为4 ~8mm，制造方便，处理量较大，清洗、更换、修理均较容易，但操作范围较小，适用于清洁的物料，以免堵塞。 （2）浮阀塔 生产能力大，操作弹性大，分离效率