正戊烷—正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计课程设计.doc

武昌理工学院生命科学学院课程设计用纸333139武昌理工学院生命科学学院课程设计用纸化工原理课程设计题目：正戊烷—正己烷混合液的常压连续筛板蒸馏塔设计学院：生命科学学院班级：制药工程1101班姓名：黄静学号：20114790021指导老师:陈驰设计时间：2013年6月15日到6月28日目录前言第一章．板式精馏塔设计任务书41.1、设计题目41.2、设计任务41.3、操作条件41.4、设计内容及要求5第二章．设计方案简介5第三章.工艺计算63.1设计方案的确定63.2精馏塔的物料衡算73.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率73.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量73.2.3物料衡算73.3塔板数层数NT的确定83.3.1理论板层数NT83.3.2实际板层数的求取103.4操作压力的计算123.5操作温度的计算123.6平均摩尔质量计算123.7平均密度计算133.7.1气相平均密度133.7.2液相平均密度143.8精馏段、提馏段的液体平均表面张力计算153.9精馏段、提馏段的液体平均粘度计算173.10物性数据汇总18第四章．板式塔结构设计194.1板径的计算194.1.1最大空塔气速和空塔气速194.1.2塔径224.2精馏塔高度计算224.2.1塔高H224.2.2有效高度Z23第五章．塔板计算235.1塔板主要工艺尺寸235.1.1精馏段、提馏段溢流装置计算23（1）堰长23（2）溢流堰高度23（3）弓形降液管宽度及截面积24（4）降液管底隙高度255.1.2精馏段、提馏段塔板布置26（1）塔板的分块26（2）边缘区宽度确定26（3）开孔区面积计算27（4）筛孔计算及其排列275.2精馏段、提馏段筛板的流体力学验算275.2.1精馏段、提馏段塔板压降27（1）干板阻力hc计算27（2）气体通过液层的阻力hL计算28（3）液体表面张力的阻力计算285.2.2液面落差295.2.3液沫夹带295.2.4漏液305.2.5液泛305.3精馏段、提馏段塔板负荷性能图315.3.1漏液线315.3.2液沫夹带线325.3.3液相负荷下限线335.3.4液相负荷上限线335.3.5液泛线335.3.6塔板负荷性能图35第六章．精馏塔辅助设备的计算和选型366.1塔体总结构366.2冷凝器37第七章．设计结果汇总38第八章．结束语408.1对本设计的评价408.2设计感想40第九章．参考文献41前言化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此掌握气液相平衡关系熟悉各种塔型的操作特性对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计正戊烷—正己烷物系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。该设计方法被工程技术人员广泛的采用。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下各组分的饱和蒸汽压不同这一性质使液相中的轻组分转移到汽相中汽相中的重组分转移到液相中从而达到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。精馏设计包括设计方案的选取，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，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运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，换热器和泵及各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高第一章．板式精馏塔设计任务书1.1、设计题目正戊烷—正己烷连续精馏筛板塔的设计1.2、设计任务1.原料：正戊烷-正己烷2.正戊烷含量：料液含量0.5（摩尔分数）3.设计要求：塔顶的正戊烷含量不小于0.97（摩尔分数）塔底的正乙烷含量不大于0.03（摩尔分数）4.处理能力：35280吨每年，年开工280天5.进料状态:属于泡点进料6.操作压力:是常压，采用间接蒸汽加热方式7.设备型式：筛板塔1.3、操作条件精馏塔的塔顶压力4kpa（表压）进料状态泡点进料回流比1.5Rmin单板压降Δp0.7kPa（表压）全塔效率ET=43.35％（计算得出的）当地大气压101.33kPa1.4、设计内容及要求1.确定精馏装置流程;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、理论塔板数、塔板效率,实际塔板数等。3.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。4.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