浮阀精馏塔设计说明书.docVIP

浮阀精馏塔设计 西安文理学院化工原理课程设计 设计题目： 浮阀精馏塔设计 设计者: 杨军义 学号: 09104100114 高国磊 学号：09104100118 李 娟 学号：09104100125 陈秦阳 学号：09104100138 （西安文理学院化学与化学工程学院，西安，710065） 指导教师：李学坤 专业：化学工程与工艺 班级： 10级化工1班 说明书共 页 完成时间：2013年4月18日 目录 摘要： 1 第一章 绪 论 2 第二章 设计任务书 3 第三章 设计方案确定 4 1、蒸馏方式的确定 4 2、操作条件的确定 4 3、加料状态的确定 4 4、加热方式的确定 4 5.回流比选择 4 6、塔顶冷凝方式及介质的选择 5 7、工艺流程确定 5 第四章 塔板的工艺设计 6 第一节 物料衡算 6 1、全塔物料衡算及摩尔组分计算 6 2物性参数计算 7 第二节 理论塔板数及实际塔板数的计算 11 1、理论塔板数的计算 11 2实际塔板数的计算 12 第三节 热量衡算 12 1、加热介质的选择 12 2、冷却剂的选择 12 3、比热容及汽化潜热的计算 13 4、热量衡算 14 第五节 塔径计算 15 1、气液相体积流量的计算 15 2、塔径计算与选择 15 第六节　溢流装置 17 1.堰长 17 2.单流型降液管 17 3.降液管底隙高度 18 4、塔板分布、浮阀数目与排列 18 第六章 塔板的流体力学计算 20 第一节 汽相通过浮阀塔板的压降 20 1、精馏段 20 2 提馏段 20 第二节 淹塔 21 1、 精馏度 21 2、提馏段 21 第三节 雾沫夹带 22 1、精馏段 22 2、提馏段 22 第四节 负荷性能图 22 1、雾沫夹带线 22 2、液泛线 23 3、液相负荷上限线 24 4、漏液线 25 5、液相负荷下限线 25 第七章 塔高总体计算 27 1、塔顶封头 27 2、塔顶空间 27 3、塔底空间 27 4、人孔 28 5、进料板处板间距 28 6、裙座 28 第八章 塔的接管 28 第九章 塔的附属设备设计 30 1.冷凝器的选择 30 2、再沸器的选择 30 第九章 节能及操作优化 31 感想及总结 33 文献引用 36 主要符号说明 36 摘要： 本设计是以浮阀塔为精馏设备分离乙醇—水混合溶液。先找出乙醇和水的有关数据，以此利用AutoCAD作图求出最小回流比4.428和理论塔板数17块，然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算，确定了塔高为 塔径1.4米。对塔的流体力学进行验证后，符合浮阀塔的操作性能。经过对塔设备的强度计算，壁厚 满足设计要求。 关键字：浮阀塔 塔设计 乙醇—水 第一章 绪 论 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是乙醇-水连续精馏浮阀塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的乙醇和不易挥发的水，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。 第二章 设计任务书 1、设计题目乙醇-水精馏浮阀塔设计 2、设计任务乙醇-水精馏塔设计 3、设计条件 3.1、年处理含乙醇25%，(质量分数，下同)的乙醇-水混合液6万吨 3.2、产品乙醇含量不低于96% 3.3、残液中乙醇含量不高于1% 3.4、操作条件 板式塔的塔顶压力1kPa表压 进料状态自选 回流比自选 加热蒸汽压力101.33kPa表压 3.5、