课程设计-常压氯仿-苯筛板精馏塔设计精选.doc

南京工业大学 《化工原理》专业课程设计 设计题目 常压氯仿-苯筛板精馏塔设计 学生姓名 班级、学号 化工060419 指导教师姓名 课程设计时间200 9年 6月 8日-200 9年6月 19日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，20% 设计答辩及回答问题情况，10% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字 南 京 工 业 大 学 化 工 原 理 课 程 设 计 任 务 书 专业：化学工程与工艺 班级： 化工060419 姓名： 设计日期： 2009 年 06 月 8 日至 2009 年 06 月 19 日 设计题目：常 压 氯仿-苯 筛 板 精 馏 塔 的 设 计 设计条件： 体系：苯—甲苯体系 已知：进料量F= 240 kmol/h 进料浓度ZF= 0.4 （摩尔分数，下同） 进料状态：q＝ 0.5 操作条件：塔顶压强为4 kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。 塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃； 塔釜加热方式：间接蒸汽加热 全塔效率ET = 52% 分离要求： XD= 0.995 ；XW= 0.002 ；回流比R/Rmin =1.6 。 指导教师: 2008 年月日 一．前言 5 1.精馏与塔设备简介 5 2.体系介绍 5 3.筛板塔的特点 6 4.设计要求: 6 二、设计说明书 7 三．设计计算书 8 1.设计参数的确定 8 1.1进料热状态 8 1.2加热方式 8 1.3回流比（R）的选择 8 1.4 塔顶冷凝水的选择 8 2.流程简介及流程图 8 2.1流程简介 8 3.理论塔板数的计算与实际板数的确定 9 3.1理论板数计算 9 3.1.1物料衡算 9 3.1.2 q线方程 9 3.1.3 Rmin和R的确定 10 3.1.4精馏段操作线方程的确定 10 3.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定 10 3.1.6提馏段操作线方程的确定 10 3.1.7图解法求解理论板数如下图: 11 3.2实际板层数的确定 11 4精馏塔工艺条件计算 11 4.1操作压强的选择 11 4.2操作温度的计算 12 4.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 13 4.3.1 密度及流量 13 4.3.2液相表面张力的确定： 14 4.3.3 液体平均粘度计算 15 4.4塔径的确定 15 4.4.1精馏段 15 4.4.2提馏段 16 4.5塔有效高度 17 4.6整体塔高 17 5.塔板主要工艺参数确定 18 5.1溢流装置 18 5.1.1堰长lw 18 5.1.2出口堰高hw 18 5.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af 18 5.1.4降液管底隙高度 19 5.2塔板布置及筛孔数目与排列 19 5.2.1塔板的分块 19 5.2.2边缘区宽度确定 19 5.2.3开孔区面积计算 19 5.2.4筛孔计算及其排列 20 6.筛板的力学检验 20 6.1塔板压降 20 6.1.1干板阻力计算 20 6.1.2气体通过液层的阻力Hl计算 21 6.1.3液体表面张力的阻力计算计算 21 6.1.4气体通过每层塔板的液柱高 21 6.2 筛板塔液面落差可忽略 21 6.3液沫夹带 21 6.4漏液 22 6.5液泛 22 7.塔板负荷性能图 22 7.1漏液线 22 7.2液沫夹带线 23 7.3液相负荷下限线 24 7.4液相负荷上限线 24 7.5液泛线 24 7.6操作弹性 25 8. 辅助设备及零件设计 26 8.1塔顶冷凝器（列管式换热器） 26 8.1.1方案Ⅰ：垂直管 26 8.1.2方案Ⅱ：水平管 29 8.2各种管尺寸的确定 30 8.2.1进料管 30 8.2.2釜残液出料管 30 8.2.3回流液管 31 8.2.4再沸器蒸汽进口管 31 8.2.5 塔顶蒸汽进冷凝器出口管 31 8.2.6冷凝水管 32 8.3冷凝水泵 32 9.设计结果汇总 33 10. 参考文献及设计手册 34 一．前言 1.精馏与塔设备简介 蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。例如，加热（沸点）和甲苯（沸点）的混合物时,由于的沸点较苯为低