丙酮水物系分离课程设计

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1、武汉工程大学化工原理课程设计说明书摘要本文通过设计筛板式精馏塔达到分离丙酮-水二元混合物，需要满足年处理量70000吨。原料中丙酮含量80%，塔顶产品要求丙酮含量不低于99.5%，塔底丙酮含量不高于0.5%，常压操作，泡点进料。本次设计采用连续精馏过程，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。该物系属于易分离混合物，采用塔釜直接蒸汽加热法。塔顶上升蒸汽采用全凝器，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。本次设计结果为理论板数12块，实际板数25块，塔效率为44.0%，第17块板为进料板。在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径1

2、.8米，全塔高度19.5米。各项设计均通过流体力学验算满足设计要求。关键词：板式精馏塔；板式塔；丙酮-水；设计计算II武汉工程大学化工原理课程设计说明书AbstractInthispaper,throughthedesignofplatedistillationcolumntoachieveseparationofacetone/watermixtureneedstwoyuan,theannualhandlingcapacityof70000tons.80%acetonecontentinrawmaterial,theproductrequirement

3、sofacetonecontentofnotlessthan99.5%,thebottomofthetowerandacetonecontentofnotmorethan0.5%,normaloperation,thebubblepointfeed.Thedesignofacontinuousdistillationprocess,therawmaterialliquidthroughapreheaterafterheatedtosoakintothedistillationtower.Thesystemiseasytoseparatemixtures,

4、thetowerkettledirectsteamheatingmethod.Theriseofthecondensersteam,condensatepointbacktothenextpartofthetower,therestpartofproductstothestoragetankaftercooling.Thedesignresultsoftheoreticalplatenumber12,theactualplatenumber25,columnefficiencywas44%,seventeenthboardsforthefeedplate

5、.Inthedesignandcalculationofmainparametersofplatetowerinthetowerdiameterof1.8meters,thetowerheightof19.5meters.Thedesignoffluidmechanicscheckedthroughtomeetthedesignrequirements.Keywords:distillationcolumn;plate;acetone-water;designandcalculationII武汉工程大学化工原理课程设计说明书目录摘要IAbstractII

6、引言1第一章设计条件与任务21.1设计条件21.2设计任务2第二章设计方案的确定32.1精馏方案的选定32.1.1操作压力32.1.2进料状态32.1.3加热方式32.1.4冷却剂与出口温度42.1.5回流比的选择42.1.6回流方式的选择42.1.7热能的利用42.2确定设计方案的原则52.2.1满足工艺和操作的要求52.2.2满足经济上的要求52.2.3保证安全生产6第三章塔的工艺计算73.1进料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数73.2最小回流比的计算73.2.1气液相平衡数据73.2.2最小回流比的计算83.3全塔物料衡算与操作线方程93.4实际回流比

7、93.5精馏段和提馏段理论板数的计算103.6精馏塔平均温度的计算113.7物性参数计算113.7.1气相密度113.7.2液相密度113.7.3表面张力113.7.4粘度123.8塔效率的计算133.9实际塔板数的计算143.9.1精馏段143.9.2提馏段143.10塔径的估算153.10.1板间距的初选153.10.2塔径的估算15V武汉工程大学化工原理课程设计说明书3.10.2.1精馏段163.10.2.2提馏段17第四章塔板工艺尺寸的计算184.1精馏段塔板工艺尺寸计算184.1.1溢流装置的设计184.1.1.1降液管的类型与溢流方式184.

8、1.1.2溢流装置的设计计算184.1.1.3溢流堰184.1.1.4弓形降液管