化工原理课程设计筛板精馏塔的设计 联系客服

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化工原理课程设计任务书

班级:生工081

姓名:丁 尚 080811110183

陈国钰 080811110184

设计题目:乙醇水溶液筛板精馏塔的工艺设计 一.基础数据

1.原料液量:8000kg·h-1

2.原料液组成:乙醇:22.6% ,水:77.4% 3.原料液温度:25℃

4.馏出液组成:乙醇含量大于:93.2% 釜液组成: 乙醇含量小于:1.1%

(以上浓度均指质量分率)

5.操作压力:常压 二.设计范围

1.精馏系统工艺流程设计,绘流程图一张 2.筛板精馏塔的工艺计算

3.筛板精馏塔塔板结构的工艺设计,绘制塔板负荷性能图,塔板结构图和整体设备结构图 4.附属设备选型计算

2011.7.8

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贵州大学设计用纸

目录

第一章:概述……………………………………………………(2)

第二章:精馏工艺流程确定……………………………………(4)

第三章:精馏塔的物料衡算……………………………………(5)

第四章:塔板数的确定…………………………………………(10)

第五章:塔板结构的工艺设计…………………………………(19)

第六章:塔板流体力学校核……………………………………(29)

第七章:塔板负荷性能图………………………………………(33)

第八章:塔的总体结构的确定…………………………………(39)

第九章:馏塔附属设备选型计算………………………………(46)

参考文献…………………………………………………………(51)

附录………………………………………………………………(52)

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第一章 概述

塔设备是化工,石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。它是实现精馏,吸收,解吸和萃取等化工单元操作的主要设备。塔设备在化工过程中有时也用来实现工业气体的冷却与回收,气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿,减湿等。

在板式塔中,塔内装有一定数量的塔盘,气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层使两相密切接触,进行传质,两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。 在填料塔中,塔内装填一定段数和一定高度的填料层,液体沿填料表面成膜状向下流动,作为连续相的液体自下向上流动,与液体逆流传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。

不管是何种塔型,除了首先要能使气(汽)液两相充分接触,获得较高 的传热效率外,还希望能综合满足下列要求:

(1)生产能力大。在较大的气(汽)液流速下,仍不致发生大量的物沫夹带及液泛等破坏正常操作的现象。

(2)操作稳定,操作弹性大。当塔设备的气(汽)液负荷量有较大的波动时,仍能在较高的传质速率下进行稳定操作。

(3)流体流动阻力小。即流体通过塔设备的压力降小,以节省动力消耗,降低操作费用。对于减压蒸馏,较大的压力降还将使系统无法维持必要的真空度。

(4)结构简单,材料消耗量小,制造和安装容易。 (5)耐腐蚀,不易堵塞,方便操作、调节和检修。

事实上,任何一种塔型都难以全面满足要求,而只能在某些方面具有独特之处。但是,对于高效率、大生产能力、稳定可靠的操作和低压降的追求则推动着塔设备新结构型式的不断出现和发展。

筛板塔是板式塔中较早出现的塔型之一 ,它综合具有结构简单,制造维修方便,生产能力大(可比浮阀塔大),塔板效率较高,压降小等优点,不足之处是操作弹性较小。筛孔也易堵塞,使用曾一度受到限制,但是近几十年来,经过大量工业规模的研究,逐步掌握了筛板塔的性能,并形成了较完善的设计方

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法,还开发了大孔径筛板,导向筛板等形式,使筛板塔的不足得到补救,即合理的设计可以保证较高的操作弹性。现在,筛板塔已经成为生产上最广泛采用的塔型之一。

二元物系精馏用筛板塔的工艺设计,主要包括精馏系统工艺流程的确定,物料衡算,塔板数的计算,塔板结构工艺设计,热量衡算和附属设备的选型计算等项目。

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