年产2.5万吨四氢呋喃-水筛板精馏塔设计说明书（四截面）2024.12.28 .docxVIP

年产2.5万吨（四氢呋喃）

四氢呋喃-水筛板精馏塔

设计说明书

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第1节前言 1

1.1设计方案的确定 2

1.1.1装置流程的确定 2

1.1.2操作压强的选择 3

1.1.3进料热状况的选择 3

1.1.4回流比的选择 3

1.2精馏原理及其在生产上的应用 4

1.3精馏塔对塔设备的要求 4

第2节物性参数计算 5

2.1物料衡算 5

2.1.1全塔物料衡算 5

2.2物性参数计算 6

2.2.1操作温度 7

2.2.2气液相平均摩尔质量计算 8

2.2.3气液相组成计算 9

2.2.4密度计算 10

2.2.5表面张力计算 12

2.2.6粘度的求取 13

2.2.7相对挥发度的求取 14

2.3塔板数的确定 15

2.3.1理论塔层数NT的求取 15

2.3.2理论板数计算 17

2.3.3实际板层数的求取 18

2.3.4操作压力 19

2.3.5气液相体积流量计算 20

2.4物性结果设计汇总表 21

第3节工艺设计计算 23

3.1塔体工艺尺寸计算 23

3.1.1塔径计算 23

3.1.2精馏塔有效高度计算 26

3.2塔板工艺尺寸计算 26

3.2.1溢流装置的计算 26

3.2.2弓形降液管宽度和截面积 28

3.2.3降液管底隙高度 29

3.3塔板分布 30

3.3.1开孔区求取 30

3.3.2筛孔计算与排列 30

3.4流体力学核算 32

3.4.1塔板压降 32

3.4.2液面落差 35

3.4.3雾沫夹带 35

3.4.4漏液 36

3.4.5液泛 36

3.5塔板负荷性能图 37

3.5.1雾沫夹带线 37

3.5.2液相负荷下限 38

3.5.3液相负荷上限 39

3.5.4漏液线 39

3.5.5液泛线 40

第4节结构设计计算 45

4.1冷凝器的选择 45

4.1.1热负荷Q 45

4.1.2冷却剂用量 45

4.1.3平均温差 45

4.1.4传热系数K 46

4.1.5换热面积 46

4.2再沸器的选择 46

4.2.1热负荷Q 46

4.2.2加热蒸汽用量 47

4.2.3传热系数K 47

4.2.4平均温差 47

4.2.5换热面积 47

4.3进料泵的选择 48

4.4塔附件的计算 49

4.4.1接管 49

4.4.2法兰 51

4.4.3封头 51

4.4.4除沫器 53

4.4.5裙座 53

4.4.6吊柱 53

4.4.7人孔或手孔 54

4.5塔总体高度 54

4.5.1塔顶空间高度 54

4.5.2塔底空间高度 55

4.5.3塔体高度 55

第5节总结 56

参考文献 57

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第1节前言

精馏是通过汽液两相的直接接触，利用组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相传递，难挥发组分由气相向液相传递，来到达分离液相混合物的一种常用操作。蒸馏操作在化工，石油化工，轻工等工业生产中占有重要的地位。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。蒸馏过程按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏过程。间歇蒸馏时一种不稳定操作，主要应用于批量生产或某些有特殊要求的场合，连续蒸馏为稳态的连续过程，是生产常用的方法。蒸馏过程按蒸馏方式可分简单蒸馏，平衡蒸馏，精馏和特殊精馏等。简单蒸馏是一种单级蒸馏操作，常以问歇方式进行。平衡蒸馏又称闪蒸，也是一种单级蒸馏操作，常以连续方式进行。

简单蒸馏、平衡蒸馏一般用于较易分离的体系或分离要求不高的体系。对于较难分离的体系可采用精馏，用普通精馏不能分离体系那么可采用特殊精馏。特殊精馏是在物系中参加第三组分，改变被分离组分的活度系数，增大组分间的相对挥发度，到达有效分离的目的。特殊精馏有萃取精馏、恒沸精馏和盐溶精馏等。精馏过程按操作压强可分为常压精馏、加压精馏和减压精馏。一般来说，当总压强增大时，平衡时气相浓度接近，对分离不利，但对在常压下为气态的混合物，可采用加压精馏；沸点高又是热敏性的混合液，可采用减压精馏。精馏过程所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心是精馏塔。常用的精馏塔又是板式塔和填料塔两大类，统称塔设备。