化工原理课程的设计精馏塔及其主要附属设备的设计.doc

目 录 摘要………………………………………………………………………………………2 前言………………………………………………………………………………3 第一章 精馏塔及其主要附属设备设计………………………………………4 第二章 精馏塔的设计计算……………………………………………………5 2.1 精馏流程的确定…………………………………………………………5 2.2 塔的物料衡算……………………………………………………………5 2.3 塔板数的确定……………………………………………………………6 2.4 塔工艺条件及物性数据计算……………………………………………8 2.4.1 理论板NT的求法……………………………………………………8 2.4.2 全塔效率 ………………………………………………………9 2.4.3 实际板数N……………………………………………………… 10 第三章 精馏塔气液负荷计…………………………………………………11 第四章 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算…………………………………12 4.1 塔径D………………………………………………………………………13 4.2 溢流装置……………………………………………………………………13 4.3塔板布置………………………………………………………………… 15 4.4液相负荷上限线……………………………………………………………15 4.5塔有效高度…………………………………………………………………16 第五章 精馏塔的工艺设计计算结果总表…………………………………20 第六章 精馏塔的的附属设备及接管尺寸…………………………………21 参考文献…………………………………………………………………………24 附录1 中文翻译……………………………………………………………… 25 附录2 英文原文……………………………………………………………… 25 摘 要 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。 板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等 关键字 精馏塔浮阀塔板塔前言 化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔板塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。 产品组成：馏出液 94%的二硫化碳，釜液6%的二硫化碳 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：62℃ 进料状况：自定 加热方式：直接蒸汽加热 回流比： 自选 3 设计内容 1 2 工艺参数的确定 基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。 主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5 主要附属设备设计计算及选型 4 设计结果总汇流程的设计及说明 二硫化碳 76 46.5 1.260 1.595 四氯化碳 154 76.8 表2 液体