焦油馏分塔的工艺设计

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1、辽宁科技学院本科生课程设计辽宁科技学院课程设计课程设计题目：焦油馏分塔的工艺设计系部：生物医药与化学工程学院专业：应用化学学生姓名：孙晓光班级：化BG091学号11指导教师姓名：艾丽梅职称副教授设计完成时间：2012年1月12日-18-辽宁科技学院本科生课程设计辽宁科技学院课程设计成绩评定表系（部）：学生姓名孙晓光学号11班级应化BG091专业应用化学指导教师姓名艾丽梅设计题目焦油馏分塔的工艺设计设计表现（20分）分值：规范性(25分)分值：基础理论和专门知识(25分)分值：答辩(30分)分值：合计分值：评定成绩分值：指导教师签字：年月日-18-辽宁科技

2、学院本科生课程设计化工原理课程设计任务书一、课程设计题目焦油馏分塔的工艺设计二、设计条件〔1〕工艺简介：采用一塔式流程进行煤焦油的蒸馏，来自吸收车间的煤焦油经过脱盐、脱水后，进入焦油馏分塔进行蒸馏，自塔顶得到轻馏分，自侧线切取酚油、洗油和萘油的三混馏分，自塔低得到蒽油馏分。焦油馏分共计40块塔板，进料板为自下数的第五块塔板。〔2〕处理能力：年处理3万吨无水焦油。按每天24小时，每年330天工作日计算。〔3〕设备型式：浮阀塔〔4〕操作条件：根据工艺计算知需要40层实际塔板，塔顶温度120℃，压力0.1MPa。以精馏段平均参数为设计条件汽相流量Vs=920米

3、3/小时液相流量Ls=2.556米3/小时汽相重度rv=2.47千克/米3液相重度rL=820千克/米3塔顶易挥发组分表面张力σ=22.9达因/厘米三、设计计算内容：选定流程及生产条件，进行工艺设计计算，塔板设计包括塔面布置、塔板间距、降液管停留时间、排空时间、负荷上下限的设计。绘制负荷性能图。四、设计结果：〔1〕设计说明书一份〔2〕精馏塔工艺条件图五、设计时间：两周。六、设计进程：-18-辽宁科技学院本科生课程设计指导教师布置实践题目1.0天实践方案确定1.5天主要设备计算2.5天绘图2.0天便携设计说明书2.0天答辩1.0天-18-辽宁科技学院本科生

4、课程设计目录第一章概述浮阀塔是20世纪50年代开发的一种新塔型，其特点是在筛板塔基础上，在每个筛孔除安装一个可上下移动的阀片。当筛孔气速高时，阀片被顶起上升，空速低时，阀片因自身重而下降。阀片升降位置随气流量大小自动调节，从而使进入夜层的气速基本稳定。又因气体在阀片下侧水平方向进入液层，既减少液沫夹带量，又延长气液接触时间，故收到很好的传质效果。一种板式塔，用于气液传质过程中。　　浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。　　浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出

5、之故)，塔板效率较高，生产能力较大。　　塔结构简单，制造费用便宜，并能适应常用的物料状况，是化工、炼油行业中使用最广泛的塔型之一。　　在分离稳定同位素时采用在克服泡罩塔缺陷的基础上发展起鼓泡式接触装置。　　浮阀塔有活动泡罩、圆盘浮阀、重盘浮阀和条形浮阀四种形式。　　浮阀主要有V型和T型两种，特点是：生产能力比泡罩塔约大20％～40％；气体两个极限负荷比为5～6，操作弹性大；板效率比泡罩塔高10％～15％；雾沫夹带少，液面梯度小；结构难于泡罩塔与筛板塔之间；对物料的适应性较好等，通量大、放大效应小，常用于初浓段的重水生产过程。-18-辽宁科技学院本科生课程

6、设计第二章设计部分2.1浮阀塔设计计算过程2.1.1塔径欲求出塔径应先计算出适宜空塔速度。适宜空塔速度u一般为最大允许气速uF的0.6～0.8倍即：u＝（0.6～0.8）uF（2.1.1.1）(2.1.1.2)式中C可由史密斯关联图查得，液气动能参数为：(2.1.1.3)-18-辽宁科技学院本科生课程设计取板间距HT=0.4m，板上液层高度hL=0.083m，图中的参变量值HT-hL=0.4-0.083=0.317m。根据以上数值由图可得液相表面张力为20mN/m时的负荷系数C20=0.045。由所给出的工艺条件校正

7、得：(2.1.1.4)最大允许气速：(2.1.1.5)取安全系数为0.7，则适宜空塔速度为：u=0.7x0.83=0.59m/s由下式计算塔径：(2.1.1.6)按标准塔径尺寸圆整，取D=0.6m；实际塔截面积：(2.1.1.7)实际空塔速度：(2.1.1.8)2.1.2溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。各项计算如下：（1）堰长，取堰长，即：（2）出口堰高依式得(2.1.2.1)-18-辽宁科技学院本科生课程设计(2.1.2.2)采用平直堰，堰

8、上液层高度可依式计算，得(2.1.2.3)近似取，则可由列线图查出值。因，由该图