[PPT制作技巧]化工原理课程设计张璐璐.doc

吉林化工学院 化 工 原 理 课 程 设 计 题目 苯-甲苯二元物系浮阀式精馏塔的设计 教 学 院 化工与材料工程学院 专业班级 材化1002 学生姓名 张露 学生姓名 指导教师 刘保雷 2012年 单板压降 ≤0.7kPa （三）设计内容 (1)确定工艺流程。 (2)精馏塔的物料衡算。 (3)塔板数的确定。 (4)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算。 (5)精馏塔塔体工艺尺寸的计算。 (6)塔板板面布置设计。 (7)塔板的流体力学验算与负荷性能图。 (8)精馏塔接管尺寸计算。 (9)塔顶全凝器工艺设计计算和选型。 (10)进料泵的工艺设计计算和选型。 (11)带控制点的工艺流程图、塔板板面布置图、精馏塔设计条件图。 （12）设计说明书。 目 录 摘 要 3 绪 论 4 第一章 设计思路 5 1.1设计流程 5 1.2设计思路 5 第二章 精馏塔的工艺设计 6 2.1 精馏塔物料衡算 6 2.2 塔板数的确定 11 第三章 精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 13 3.1塔的工艺条件及物性数据计算 13 3.2精馏塔塔体工艺尺寸计算 14 3.3塔板分布 17 3.4流体力学核算 18 3.5塔板负荷性能图 21 第四章 辅助设备及型号 24 4.1热量衡算 24 4.2塔附件的计算 28 主要符号说明 31 参考文献 34 附录（一）基本物性常数35 附录（二）程序36 附录（三）塔条件图 38 摘 要 精馏是一种最常用的分离方法，它依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。本设计采用浮阀精馏塔，进行甲醇－水二元物系的分离，此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，从而达到二元物系分离的目的。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。 通过对精馏塔的工艺设计计算可知：实际塔板数为32块，第16块板进料，最小塔径为1.0 m，塔的实际高度为21.7m。根据所选参数在进行校核可知：精馏段液体在降液管停留时间为11.77s，降液管底隙高度为26mm，操作弹性为2.25。提馏段液体在降液管停留时间为5.175s，降液管底隙高度为26mm，操作弹性为2.98。这些值都符合实际要求，故所选的物性参数是合理。 绪 论 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易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分的分离。该过程是同时进行传热、传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。由这些设备、仪表等构成精馏过程的生产系统，即本次所设计的精馏装置。 浮阀塔是二十世纪五十年代初开发的一种新塔型，其特点是在筛板塔基础上，在每个筛孔处安置一个可上下移动的阀片。当筛孔气速高时，阀片被顶起、上升，孔速低时，阀片因自重而下降。阀片升降位置随气流量大小自动调节，从而使进入液层的气速基本稳定。又因气体在阀片下侧水平方向进入液层，既减少液沫夹带量，又延长气液接触时间，从而收到很好的传质效果。 浮阀有三条带钩的腿，将浮阀放进筛孔后，将其腿上的钩扳转，可防止操作时气速过大将浮阀吹脱。此外，浮阀边沿冲压出三块向下微弯的“脚”。当筛孔气速降低，浮阀降至塔板时，靠这三只“脚”使阀片与塔板间保持2.5mm左右的间隙；在浮阀再次升起时，浮阀不会被粘住，可平稳上升。浮阀塔的生产能力比泡罩塔约大20%～40%，操作弹性可达7～9，板效率比泡罩塔约高15%，制造费用为泡罩塔的60%～80%，为筛板塔的120%～130%。 浮阀一般都用不锈钢制成，国内常用的浮阀有三种，即V-4型、T型与F1型。V-4型的特点是阀孔被冲压成向下弯的喷嘴形，气体通过阀孔时因流道形状渐变可减小阻力。T型阀