1、化工原理课程设计筛板式(浮阀) 精馏塔设计,化工原理课程设计,筛板式(浮阀)精馏塔设计,第一部分:化工原理课程设计任务书 第二部分:设计方法 第三部分:设计示例,第一部分:化工原理课程设计任务书,设计题目: 1、苯甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 2、苯氯苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 3、乙醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 4、正戊烷正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 5、甲醇水混合液筛板(浮阀)精馏塔设计,二. 设计条件 每年实际生产天数:330天(一年中有一个月检修) 精馏塔塔顶压强:4 kpa(表压) 单板压降不超过0.7kPa 冷却水温度:20 饱和水蒸汽压力:0.25Mpa(表压)
2、 设备型式:筛板(浮阀)塔 建厂地区大气压力:1atm,三. 设计任务完成精馏塔工艺设计,精馏设备设计,有关附属设备的设计和选用,绘制精馏工艺流程图,设备结构图,编制设计说明书。,四. 设计内容1. 工艺设计(1)选择工艺流程和工艺条件a加料方式 b. 加料状态 c. 塔顶蒸汽冷凝方式 d. 塔釜加热方式 e. 塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。(2)精馏工艺计算:a.物料衡算确定各物料流量和组成。b.经济核算确定适宜的回流比 c. 精馏塔实际塔板数 理论塔板数、 然后根据全塔效率ET,求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数,确定加料板位置。,2. 精馏塔设备设计(1)选
3、择塔型和板型采用板式塔,板型为筛板(浮阀)塔。(2)塔板结构设计和流体力学计算(3)绘制塔板负荷性能图(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定*接管规格:根据流量和流体的性质,选取经验流速,选择标准管道。*全塔高度:包括上、下封头,裙座高度。,3. 附属设备设计和选用(1)换热器选型对原料预热器,塔底再沸器,塔顶冷凝器,塔顶产品冷却器等进行选型。(2) 泵设计选型,4.编写设计说明书内容包括(1)说明书封面(2)设计任务书(3)目录(4)工艺流程选择论证及说明,流程图(5)主要设备的设计塔板数、塔径、塔板结构元件(6)主要辅助设备的选用与计算泵、原料预热器、塔顶冷凝器 5、绘制工整的设备结构图,
4、5.注意事项: 写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源; 每项设计结束后,列出计算结果明细表; 设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。,第一章 综述 1精馏原理及其在工业生产中的应用 2精馏操作对塔设备的要求(生产能力、效率、流动阻力、操作弹性、结构、造价和工艺特性等) 3常用板式塔类型及本设计的选型 4本设计所选塔的特性 第二章 工艺条件的确定和说明 1确定操作压力 2确定进料状态 3确定加热剂和加热方式 第三章 流程的确定和说明(附流程简图) 1流程的说明 2设置各设备的原因(精馏设备、物料的储存和输送、必要的检测手段、操作中的调节和重要参数的控制、热能利用),第四章 精馏塔的设计计算 1
5、物料衡算 2回流比的确定 3塔板数的确定 4、工艺条件及物性数据计算 5汽液负荷计算 (将结果进行列表) 6精馏塔工艺尺寸计算(塔高、塔径、溢流装置、塔板布置及筛孔(浮阀)数目与排列) 7塔板流动性能校核(液沫夹带量校核、塔板阻力校核、降液管液泛校核、液体在降液管中停留时间校核以及严重漏液校核) 8塔板负荷性能图第五章 精馏塔附属设备设计 1主要工艺接管尺寸的计算和选取(进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、塔底蒸汽管、人孔等) 2 塔顶冷凝器/冷却器设计,热负荷、 冷却剂及其进出、口温度 3塔底再沸器设计 4原料预热器设计 5、泵的设计,第五章 主要计算结果列表 1塔板主要结构参数表 2塔
6、板主要流动性能参数表 第六章 设计结果的讨论和说明 第七章 参考文献 第八章 课程设计总结附录1:主要参考文献 1 贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计.天津:天津大学出版社,2002 2 大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连:大连理工大学出版社,19943 其他参考资料 附录2:精馏塔工艺条件图,第二部分:筛板式精馏塔设计方法,一. 工艺计算 二. 设备计算 三. 辅助设备计算 四. 塔体结构 五. 工艺流程图 六. 精馏塔工艺条件图,主要内容是(1)物料衡算 (2)确定回流比 (3)确定理论板数和实际板数 (4) 物性数据计算(5)塔的气液负荷塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨
7、/年表示,但在理论板计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时,气液流量又须用体积流量m3/s表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。 1.全塔物料衡算: F=D+W FxF=DxD+WxW塔顶产品易挥发组分回收率为: = DxD/FxF式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液的摩尔流量(kmol/h), xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组成的摩尔分率,一工艺计算,2、回流比确定,R =(1.1) Rmin,3 液流型式的选择,塔板的负荷性能图在确定了塔板的工艺尺寸,又按前述各款进行了流体力学验算之后,便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时,有必要进一步揭示该塔板的操作性能,即求出维持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示。,四. 塔体结构,2019/1/14,五. 带控制点工艺流程图,