化工原理课程设计(杨广明)

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1、南京工业大学化学化工学院南京工业大学《化工原理》课程设计设计题目常常压二元筛板精馏塔的设计学生姓名杨广明班级、学号化工070615指导教师姓名金万勤、顾学红课程设计时间2010年6月14日-2010年6月25日课程设计成绩百分制权重设计说明书、计算书及设计图纸质量，70%独立工作能力、综合能力、设计过程表现、设计答辩及回答问题情况，30%设计最终成绩（五级分制）指导教师签字化工原理课程设计46南京工业大学化学化工学院化学化工学院课程名称化工原理课程设计设计题目常压二元筛板精馏塔的设计学生姓名杨广明专业化工工程与工艺班级学号1001070

2、615设计日期2010年6月14日至2009年6月25日设计条件及任务：设计体系：乙醇—水设计条件:已知：进料量F=200kmol/h进料浓度ZF=0.30（摩尔分数，下同）进料状态：q＝0.5操作条件：塔顶压强为4kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃；塔釜加热方式：间接蒸汽加热，用3kgf/cm2水蒸汽全塔效率：ET=52%分离要求：XD=88%；XW=1%；回流比R/Rmin=1.6。指导教师金万勤、顾学红2010年6月11日化工原理课程设计46南京工业大学化学化工学院目录目录3一、前言6

3、1.1总述61.2精馏操作对塔设备的要求61.3板式塔类型71.3.1筛板塔71.3.2浮阀塔7二.设计说明书82.1设计参数的确定82.1.1进料热状态82.1.2加热方式82.1.3回流比（R）的选择82.1.4塔顶冷凝水的选择82.2确定设计方案的原则82.3流程简介及流程图92.3.1流程简介92.3.2流程图9三．设计计算书103.1理论塔板数的计算与实际板数的确定103.1.1理论板数计算103.1.1.2汽液平衡数据（760mmHg）103.1.1.3q线方程及Rmin和R的确定113.1.2实际塔板的确定113.1.2.

4、1精馏段和提馏段气液流量的确定113.1.2.2操作线方程的确定113.1.2.3理论塔板的计算123.1.3实际板层数的确定123.2精馏塔工艺条件计算123.2.1操作压强的选择123.2.2操作温度的计算133.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算133.3.1密度及流量133.3.2液相表面张力的确定153.3.3液体平均粘度计算153.4塔径、塔高的确定163.4.1精馏段163.4.2提馏段183.4.3塔有效高度183.4.4整体塔高193.5.塔板主要工艺参数确定193.5.1溢流装置193.5.1.1堰长lw1

5、9化工原理课程设计46南京工业大学化学化工学院3.5.1.2出口堰高hw193.5.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af203.5.1.4降液管底隙高度h0213.5.2塔板布置及筛孔数目与排列213.5.2.1塔板的分块213.5.2.2边缘区宽度确定213.5.2.3开孔区面积Aa计算213.5.2.4筛孔计算及其排列223.6.筛板的力学检验223.6.1塔板压降223.6.1.1干板阻力hc计算223.6.1.2气体通过液层的阻力Hl计算233.6.1.3液体表面张力的阻力计算233.6.1.4气体通过每层塔板的液柱高hp233.

6、6.1.5塔板压降计算243.6.2筛板塔液面落差243.6.3液沫夹带243.6.4漏液243.6.5液泛253.7.塔板负荷性能图253.7.1漏液线253.7.2液沫夹带线253.7.3液相负荷下限线263.7.4液相负荷上限线273.7.5液泛线273.7.6操作弹性273.8.辅助设备及零件设计283.8.1塔顶冷凝器（列管式换热器）293.8.1.1设计和选用时应考虑的问题293.8.1.2估计换热面积303.8.1.3核算管程、壳程的流速及Re:313.8.1.4核算流体阻力323.8.1.5计算传热系数333.8.2各种

7、管尺寸的确定343.8.2.1进料管343.8.2.2釜残液出料管343.8.2.3回流液管353.8.2.4再沸器蒸汽进口管353.8.2.5塔顶蒸汽进冷凝器出口管353.8.2.6冷凝水管353.8.3原料预热器363.8.5冷凝水泵383.9.设计结果汇总393.10.参考文献及设计手册40化工原理课程设计46南京工业大学化学化工学院四．设计感想41五．附录425.1GB8163无缝钢管标准425.2乙醇精馏工艺流程图425.3板式塔总体结构简图435.4设计中的注意点455.4.1板间距的初选455.4.2筛板塔正常操作的气液流

8、量范围455.4.3关于负荷性能图的几点说明46化工原理课程设计46南京工业大学化学化工学院一、前言1.1总述在化学工业和石油工业中广泛应用吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作，其中精馏是分离均相液体混合物的典