化工单元过程及设备课程设计.pdf

化工过程与设备课程设计化工过程与设备课程设计

（精馏塔及辅助设备设计）

设计日期：

班级：

姓名：

指导老师：

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前言前言

化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础

课，其课程设计涉及多学科知识，包括化工，制图，控制，机械

等各种学科，是一项综合性很强的工作；是锻炼工程观念和培养

设计思维的好方法，是为以后的各种设计准备条件；是化工原理

教学的关键环节，也是巩固和深化理论知识的重要环节。

本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、

辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述，对于再沸

器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。

在设计过程中，得到了老师的指导及同学们的帮助，同学们

一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，少走了许

多弯路，避免了不少错误，也提高了效率。

鉴于学生的经验和知识水平有限，设计中难免存在错误和不

足之处，请老师给予指正

感谢老师的指导和参阅！

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目录目录

前言

第一章概述

1.1精馏塔

1.2再沸器

1.3冷凝器

第二章方案流程简介

2.1精馏装置流程

2.2工艺流程

2.3调节装置

2.4设备选用

2.5处理能力及产品质量

第三章精馏过程系统设计精馏过程系统设计

3.1设计条件

3.2物料衡算及热量衡算

3.3塔板数的计算

3.4精馏塔工艺设计

3.5溢流装置的设计

3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取

3.7塔板流动性能校核

3.8负荷性能图

3.9塔计算结果表

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附：塔设计图

第四章再沸器的设计

4.1设计任务与设计条件

4.2估算设备尺寸

4.3传热系数的校核

4.4循环流量校核

4.5再沸器主要结构尺寸和计算结果表

附：再沸器设计图

第五章辅助设备的设计

5.1冷凝器

5.2其它换热设备

5.3容器

5.4管路设计及泵的选择

第六章管路设计

第七章控制方案

附：工艺流程图

设计心得及总结

附录一主要符号说明

附录二参考文献

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第一章概述

精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏

塔，再沸器和冷凝器。

1.1精馏塔

精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位

置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥

发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中

转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，

而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和

压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。

本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小

且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产

要求，目前应用较为广泛。

1.2再沸器

作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相

间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热

器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热

体供热。

立式热虹吸特点：

▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。