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化工单元设备设计任务书一 一、设计题目 乙醇-水浮阀精馏塔装置设计 二、设计基础数据 （1）生产能力： 年处理乙醇-水混合液（8.5—13.5）万吨（开工率300天/年，全天候生产）。 （2）原料： 乙醇含量为20%（质量分数，下同）的常温液体。 （3）分离要求： 塔顶乙醇含量不低于95%； 塔底乙醇含量不高于0.2%； 三、设计内容 （一）装置工艺设计 （1）精馏装置工艺流程设计 （2）操作参数确定（自选）：进料热状态、操作压力、热源与冷源、换热方式、热损失等。 （二）精馏塔设备设计 （1）全塔物料衡算 （2）操作压力下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系 （3）理论塔板与实际塔数计算（取全塔效率0.5） （4）塔径的初步设计 （5）溢流装置设计 (三)塔板的流体力学计算 （1）气相通过塔板的压力降 （2）淹塔 （3）物沫夹带 （4）塔板负荷性能图及操作状态分析 (四)塔附件设计 ——接管；筒体与封头；除沫器；裙座；吊柱；人孔等。 (五)塔总体高度设计 ——塔的顶部空间高度；塔的底部空间高度；塔总体高度 （六）附属设备设计 ——换热器（冷凝器、冷却器和再沸器）的设计与选择 1、冷凝器（塔顶产品冷凝）设计 冷凝器指塔顶产品冷凝器，设计步骤如下 （1）合理估算总体传热系数K （2）操作平均温度差计算 进出料温度、冷却水温度、换热操作方式选择（逆流、并流、错流、折流） （3）热负荷计算 （4）估算冷凝器换热所需面积 （5）冷凝器选型 先选择换热器类型，按所需换热面积选标准型换热器规格。 （6）换热器核算 ——对所选用的换热器进行验算，是否适用，其条件为： 或 ， 2、冷却器与再沸器的选择 冷却器指塔顶产品冷却器，再沸器指塔底釜液再沸器，两者的设计与选型同上。 四、设计成果形式 （一）乙醇-水精馏装置设计说明书 （二）设计绘图 1、乙醇-水分离装置工艺流程图（带控制点） 2、乙醇-水精馏塔结构尺寸（设计条件）图 3、换热器（选一）结构示意图 化工单元设备设计任务书二 一、设计题目 苯-甲苯筛板精馏塔装置设计 二、设计基础数据 （1）生产能力： 每小时处理苯-甲苯混合液（3000—3800）kg。 （2）原料： 苯含量为40%（质量分数，下同）的常温液体。 （3）分离要求： 塔顶苯含量不低于96%； 塔底苯含量不高于1%。 （4）其他条件： 操作压力 进料热状态 回流比 单板压降 全塔效率 建厂地址 4 kPa（塔顶表） 自选 自选 ≤0.7 kPa 0.50 海南工业区 三、设计内容 （一）操作方案的确定 （1）精馏装置工艺流程设计 （2）工艺参数设计：热源与冷源、换热方式、热损失等。 （二）精馏装置工艺计算 （1）进料组成、塔顶产品组成、塔底残组成计算 （2）进料量、塔顶产品量、塔底残液量计算 （三）精馏塔设计 1、塔板数确定 ——理论塔板计算，实际塔板数计算 2、塔设备的工艺条件及相关物性数据计算 ——操作压力、操作温度、平均摩尔质量、密度、粘度、表面张力等 3、精馏塔塔体工艺尺寸计算 ——塔径计算、精馏塔有效高度计算 4、塔板主要工艺尺寸的计算 ——溢流装置计算、塔板布置 5、筛板的流体力学验算 ——塔板压降、液面落差、液沫夹带、漏液、液泛、 6、塔板负荷性能图及操作状态分析 7、塔总体高度设计 ——塔的顶部空间高度、塔的底部空间高度、塔总体高度 8、塔附件设计 ——接管、筒体与封头、除沫器、裙座、吊柱、人孔 （四）附属设备设计 ——换热器（冷凝器、冷却器和再沸器）的设计与选择 1、冷凝器（塔顶产品冷凝）设计 冷凝器指塔顶产品冷凝器，设计步骤如下 （1）合理估算总体传热系数K （2）操作平均温度差计算 进出料温度、冷却水温度、换热操作方式选择（逆流、并流、错流、折流） （3）热负荷计算 （4）估算冷凝器换热所需面积 （5）冷凝器选型 先选择换热器类型，按所需换热面积选标准型换热器规格。 （6）换热器核算 ——对所选用的换热器进行验算，是否适用，其条件为： 或 ， 2、冷却器与再沸器的选择 冷却器指塔顶产品冷却器，再沸器指塔底釜液再沸器，两者的设计与选型同上。 四、设计成果形式 （一）苯-甲苯精馏装置设计说明书 （二）设计绘图 1、苯-甲苯分离装置工艺流程图（带控制点） 2、苯-甲苯精馏塔结构尺寸（设计条件）图 3、换热器（选一）结构示意图 7