精馏塔的设计及选型.doc

PAGE PAGE 1 精馏塔的设计及选型 目录TOC \o 1-2 \h \u 11346 精馏塔的设计及选型 1 6562 目录 1 7949 1设计概述 1 11818 1.1工艺条件 1 19558 1.2设计方案的确定 1 20967 2塔体设计计算 2 6135 2.1有关物性数据 2 7293 2.2物料衡算 4 15229 2.3塔板数的确定 5 1716 2.4精馏塔的工艺条件及相关物性数据 9 25239 2.5塔体工艺尺寸的设计计算 12 13252 2.6塔板工艺尺寸的设计计算 15 31083 2.7塔板流体力学验算 20 1503 2.8负荷性能图 23 28026 2.9精馏塔接管尺寸计算 28 24622 3精馏塔辅助设备的设计和选型 32 23096 3.1原料预热器的设计 33 18845 3.2回流冷凝器的设计和选型 35 10004 3.3釜塔再沸器的设计和选型 39 32557 3.4泵的选择 41 2840 3.5筒体与封头 42 PAGE PAGE 1 1设计概述 1.1工艺条件 （1）生产能力：2836.1kg/d（料液） （2）工作日：250天，每天4小时连续运行 （3）原料组成：35.12%丙酮,64.52%水,杂质0.35%，由于杂质含量较小且不会和丙酮一起蒸馏出去，所以可以忽略。所以此母液可以视为仅含丙酮和水两种成分，其质量组成为：35.12%丙酮，水64.88%（下同） （4）产品组成：馏出液99%丙酮溶液，回收率为90%，由此可知塔釜残液中丙酮含量不得高于5.16% 即每天生产99%的丙酮905.54kg。 （5）进料温度：泡点 （6）加热方式：间接蒸汽加热 （7）塔顶压力：常压 （8）进料热状态：泡点 （9）回流比：自选 （10）加热蒸气压力：0.5MPa（表压） （11）单板压降≤0.7kPa 1.2设计方案的确定 （1）、精馏方式及流程： 在本设计中所涉及的浓度范围内，丙酮和水的挥发度相差比较大，容易分离，且丙酮和水在操作条件下均为非热敏性物质，因此选用常压精馏，并采取连续精馏方式。母液经过换热器由塔底采出液预热到泡点，在连续进入精馏塔内，塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后，大部分连续采出，采出部分经冷却器后进入储罐内备用，少部分进行回流；塔底液一部分经过塔釜再沸器气化后回到塔底，一部分连续采出，采出部分可用于给原料液预热。塔顶装有全凝器，塔釜设有再沸器，进料输送采用离心泵，回流液采用高位槽输送。 （2）、进料状态：泡点进料。 （3）、加热方式：间接蒸汽加热。 （4）、加热及冷却方式：原料用塔釜液预热至泡点，再沸器采用间接蒸汽加热，塔顶全凝器采用自来水作为冷却剂。优点是成本低，腐蚀性小，黏度小，比热容大，易于输送。 （5） 、流程示意图 图1-1连续精馏筛板塔流程示意图 2塔体设计计算 2.1有关物性数据 丙酮和水的物性常数 表1-1 水的黏度和表面张力 温度 黏度MPa 表面张力 50 0.592 67.7 60 0.469 66.0 70 0.400 64.3 80 0.33 62.7 90 0.318 60.1 100 0.248 58.4 表1-2 丙酮的黏度和表面张力 温度 黏度MPa 表面张力 50 0.260 19.5 60 0.231 18.8 70 0.209 17.7 80