处理量为ta的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计

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1、化工原理课程设计课程设计报告《处理量为250T/a的二硫化碳和四氯化碳精馏塔工艺设计》专业：化学工程与工艺单位河南科技学院班级：化工103班姓名：高珍琪指导教师：乔梅英日期2012年12月15日-30-化工原理课程设计【精馏塔设计任务书】一设计题目精馏塔及其主要附属设备设计二工艺条件生产能力：7.5万吨每年（料液）年工作日：7200小时原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点进料；加热

2、方式：直接蒸汽加热回流比：1.8工作时间：每年工作300天，每天工作24小时三设计内容1确定精馏装置流程;2工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。3主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。4流体力学计算-30-化工原理课程设计流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。5主要附属设备设计计算及选型四设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总表中。五参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、

3、出版社、出版日期。流程的设计及说明图1板式精馏塔的工艺流程简图-30-化工原理课程设计工艺流程：如图1所示。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。为

4、了便于了解操作中的情况及时发现问题和采取相应的措施，常在流程中的适当位置设置必要的仪表。比如流量计、温度计和压力表等，以测量物流的各项参数。【已知参数】:主要基础数据:表1二硫化碳和四氯化碳的物理性质项目分子式分子量沸点(℃)密度二硫化碳7646.51.2601.595四氯化碳15476.8表2液体的表面加力(单位:mN/m)温度℃46.55876.5二硫化碳28.526.824.5四氯化碳23.622.220.2表3常压下的二硫化碳和四氯化碳的气液平衡数据液相中二硫化碳摩尔分率x气相中二硫化碳摩尔分率y液相

5、中二硫化碳摩尔分率x气相中二硫化碳摩尔分率y00.02960.06150.11060.14350.258000.08230.15550.26600.33250.49500.39080.53180.66300.75740.86041.00.63400.74700.82900.87900.93201.0-30-化工原理课程设计【设计计算】一、精馏流程的确定二硫化碳和四氯化碳的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔，塔顶上升蒸气采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经冷却后送到贮中，塔釜采用间

6、接蒸气再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。流程图如图1所示。二、塔的物料衡算(一)、料液及塔顶塔底产品含二硫化碳的质量分率（二）、平均分子量（三）、物料衡算每小时处理摩尔量总物料衡算易挥发组分物料衡算联立以上三式可得：三、塔板数的确定（一）理论板NT的求法用图解法求理论板（1）根据二硫化碳和四氯化碳的气液平衡数据作出y-x图,如图2所示（2）进料热状况参数q=1-30-化工原理课程设计（1）q线方程图2二硫化碳、四氯化碳的y-x图及图解理论板（2）最小回流比及操作回流比R依公式取操作回流比精馏段操作线方程按

7、常规M,T，在图(1)上作图解得：（不包括塔釜），其中精馏段为7层，提馏段为4层.(二)全塔效率塔内的平均温度为60℃,该温度下的平均粘度故:(三)实际板数N精馏段:提馏段:四：塔工艺条件及物性数据计算(一)操作压强的计算Pm塔顶压强PD=101.3取每层塔板压降△P=0.7kPa则：进料板压强：PF=101.3+170.7=113.2kPa塔釜压强：Pw=101.3+100.7=108.3kPa-30-化工原理课程设计精馏段平均操作压强：Pm==109.5kPa提馏段平均操作压强：P′m==116.8kPa

8、.(二)操作温度的计算近似取塔顶温度为47.5℃,进料温度为58℃,塔釜温度为76℃精馏段平均温度℃提馏段平均温度℃(三)平均摩尔质量计算塔顶摩尔质量的计算：由xD=y1=0.96查平衡曲线,得x1=0.927；进料摩尔质量的计算：由平衡曲线查的：yF=0.582xF=0.32；；；塔釜摩尔质量的计算：由平衡曲线查的：xW=0.024=0.0796精馏段平均摩尔质量：；；提馏段平均摩尔质量：；；（四