化工原理课程研发设计简易步骤.doc

《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学 院 专业班级 完成时间 目 录 设计任务书……………………………………………（ ） 设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（ ） 精馏塔的物料衡算……………………………………（ ） 塔板数的确定 ……………………………………… （ ） 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（ ） 精馏段的汽液负荷计算………………………………（ ） 精馏段塔体主要工艺尺寸的计算 …………………（ ） 精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（ ） 精馏段塔高的计算………………………………… （ ） 精馏段塔板的流体力学验算…………………………（ ） 精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（ ） 精馏段计算结果汇总……………………………… （ ） 设计评述…………… ……………………………… （ ） 参考文献………………………………………………（ ） 附件……………………………………………………（ ） 附件1：附图1精馏工艺流程图……………………… （ ） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（ ） 附件3：附图3塔板布孔图………………………………（ ） 板式塔设计简易步骤 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F、D、W，单位：kmol/h 塔板数的确定 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y图。 确定回流比： 先求出最小回流比：P266。再确定适宜回流比：P268。 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N1、提馏段理论板数N2 确定实际板数： 估算塔板效率：P285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N1’,N2’：P284式6-67。 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 操作压力：取 精馏段平均温度：查t-x-y图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 平均摩尔质量MVm、MLm：由P8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y图。 平均密度、： ：用P13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再取算术平均值。 液体表面张力：由分别计算塔顶与进料板，再取平均值。 液体粘度：与表面张力的计算类似。 精馏段汽液负荷（Vs、Ｌs）计算 V=（R+1）D L=RD 同时计算Vh、Lh。 冷凝器的热负荷：(本设计不要求计算) 精馏段主要工艺结构尺寸的计算 板间距HT的初估。 板间距初估是为了估算塔径，在P286表6-8初选。 塔径的初估与圆整 P286 液泛速度。 塔径：计算，并圆整，再按P286表6-5，检验塔径是否合适。 实际操作气速。 塔板工艺尺寸的计算 （一）溢流装置: 说明采用何种形式的溢流堰、降液管、受液盘。 （以下为选择依据：） 1.降液管：降液管有圆形与弓形两类。通常，圆形降液管只用于小直径塔溢流方式 溢流方式与降液管的布置有关。常用的降液管布置方式有U型流、单溢流、双溢流及阶梯式双溢流等4）受液盘: 受液盘有平受液盘和凹形受液盘两种形式，如图所示。 (a) 平受液盘(b)凹受液盘 平受液盘一般需在塔板上设置进口堰，以保证降液管的液封，并使液体在板上分布均匀。设置进口堰既占用板面，又易使沉淀物淤积此处造成阻塞采用凹形受液盘不需设置进口堰。凹形受液盘既可在低液量时能形成良好的液封，又有改变液体流向的缓冲作用，并便于液体从侧线的抽出。对于φ600mm 以上的塔，多采用凹形受液盘。凹形受液盘的深度一般在50 mm以上，有侧线采出时宜取深些。凹形受液盘不适于易聚合及有悬浮固体的情况，因易造成死角而堵塞。，满足筛板塔的堰上溢流强度要求。 2）堰上液层高度how: 太小