2014甲醇-水分离过程筛板精馏塔设计.docVIP

烟台大学化学化工学院 课程设计说明书 设计题目：甲醇-水分离过程筛板精馏塔设计 指导老师：陈小平 学 号：201055504317 学生姓名： 王文文 专业班级：化101-3 目录 第一部分 概述 3 1． 精馏操作对塔设备的要求和类型 3 2．精馏塔的设计步骤 5 第二部分化 工 设 计 任 务 书 6 一、设计题目：筛板式精馏塔设计 6 二、设计任务： 6 三、设计条件 6 四、工艺流程图 7 第三部分 工艺设计计算 7 一、精馏塔的物料衡算 7 二、精馏塔的能量衡算 8 四、塔板数的确定 8 五、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 8 六、精馏塔的塔体工艺尺寸计算. 10 6.1塔径的计算 10 6.2精馏塔有效高度计算 11 七、塔板主要工艺尺寸的计算 11 7. 1.溢流装置计算 11 7.2塔板分布 13 7.3筛孔计算及排列 14 7.4干板阻力 hc 计算 14 7.5 液面落差 16 7.6液沫夹带量 16 7.7漏液 17 7.8液泛 ...................................................................................................................... .18 八、塔板负荷性能图 19 1、漏液线 19 2.液沫夹带线 20 3液相负荷下限线 20 4.液相负荷上限线 21 九、筛板塔设计计算结果 23 十、辅助设备的计算及选型 24 1、回流罐 25 2、原料预热器 25 3、塔顶全凝器 26 4、塔底再沸器 27 5、管径的设计 27 6．精馏塔 29 7. 人孔、裙座等附件设计 30 8．泵的计算及选型 30 十一、设计评述 32 十二、参考文献 34 第一部分 概述 1． 精馏操作对塔设备的要求和类型 ㈠　对塔设备的要求 精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求： ⑴ 气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。 ⑵ 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。 ⑶ 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。 ⑷ 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。 ⑸ 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、、、 2．精馏塔的设计步骤 本设计按以下几个阶段进行： ⑴ 设计方案确定和说明。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。 ⑵ 蒸馏塔的工艺计算，确定塔高和塔径。 ⑶ 塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接管尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图。 ⑷ 管路及附属设备的计算与选型，如再沸器、冷凝器。 ⑸ 抄写说明书。 ⑹ 绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设备图。 本设计任务为分离醇和水的混合物，对于二元混合物的分离，应采用连续常压精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮罐。该物系属于易分离物系，最小回流比比较小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔底采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至贮罐。 第二部分 化 工 设 计 任 务 书 一、设计题目：筛板式精馏塔设计 二、设计任务： 试设计分离苯-甲苯混合物的筛板精馏塔。已知原料液的处理量为60kt/a，组成为0.4（甲醇的质量分数），要求塔顶馏出液的组成为0.995，塔底釜液的组成为0.01％。 三、设计条件 表1-1 操作压力 进料热状况 回流比 单板压降 全塔效率 1bar（塔顶表压） 泡点进料 R=(1.1-2.0)Rmin 0.7kPa 50％ 四、工艺流程图 原料液