丙酮与水连续精馏塔课程设计.doc

化工原理课程设计 题 目 丙酮-水连续精馏塔设计 系 （院） 化学与化工系 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 2012年 6 月 11日 化工原理设计任务书 设计题目：丙酮－水二元物料板式精馏塔 设计条件： 常压： 处理量：　90000吨/年 进料组成： 25%丙酮，75%水（质量分率，下同）　 馏出液组成： 釜液组成： 馏出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 塔顶全凝器 　 泡点回流 回流比： R=1.5Rmin 加料状态： 单板压降： 设计任务： 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算）。 画出带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图。 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。 摘 要 利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制 原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提馏段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。 在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。 在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品， 精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。 通过对精馏塔的运算，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。 本设计是以丙酮――水物系为设计物系，以筛板塔为精馏设备分离丙酮和水。筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系丙酮－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。 通过逐板计算得出理论板数11块，回流比为1.3032,算出塔效率为0.446，实际板数为25块，进料位置为第7块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.2米，有效塔高6.6米。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。在此次设计中，对塔进行了物料衡算，本次设计过程正常，操作合适。 目录 第一部分 设计概述 1 一 、设计题目： 1 二 、工艺条件: 1 三 、设计内容 1 四、工艺流程图 1 第二部分 塔的工艺计算 3 一、查阅文献，整理有关物性数据 3 二、全塔物料衡算与操作方程 7 三、全塔效率的估算 7 四、实际塔板数 8 五、精馏塔主题尺寸的计算 10 1 精馏段与提馏段的汽液体积流量 10 2 塔径的计算 12 3 塔高的计算 16 4 塔板结构尺寸的确定 16 5弓形降液管 17 6开孔区面积计算 18 7 筛板的筛孔和开孔率 18 六、筛板的流体力学验算 2 1塔板压降 2 2液面落差 2 七、塔板负荷性能图 4 1精馏段塔板负荷性能图 4 2提馏段塔板负荷性能图 7 八、精馏塔的主要附属设备 。 1.塔顶全凝器设计计算 11 2.料液泵设计计算3管径计算 12 九、设计结果一览表 11 十、符号说明 15 十一、附图 1 十二、参考文献 4 十三. 设计小结  第一部分 设计概述 一 、设计题目： 筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计 二 、工艺条件: 生产能力：90000吨/年（料液） 年工作日：300天 原料组成：25%丙酮，75%水（质量分率，下同） 产品组成：馏出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 操作压力：塔顶压强为常压 进料