徐魏课程设计

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1、氯仿-苯二元筛板精馏塔设计南京工业大学《化工原理》专业课程设计设计题目常压氯仿-苯筛板精馏塔设计学生姓名徐魏班级、学号化工060419指导教师姓名包宗宏吕玲红课程设计时间2009年6月8日-2009年6月19日课程设计成绩设计说明书、计算书及设计图纸质量，70%独立工作能力、综合能力及设计过程表现，20%设计答辩及回答问题情况，10%设计最终成绩（五级分制）指导教师签字第34页共34页氯仿-苯二元筛板精馏塔设计南京工业大学化工原理课程设计任务书专业：化学工程与工艺班级：化工060419姓名：徐魏设计日期：2009年06月8日至2009年06月19日设

2、计题目：常压氯仿-苯筛板精馏塔的设计设计条件：体系：苯—甲苯体系已知：进料量F=240kmol/h进料浓度ZF=0.4（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：间接蒸汽加热全塔效率ET=52%分离要求：XD=0.995；XW=0.002；回流比R/Rmin=1.6。指导教师:包宗宏吕玲红2008年6月8日第34页共34页氯仿-苯二元筛板精馏塔设计一．前言51.精馏与塔设备简介52.体系介绍53.筛板塔的特点64.设计要求:6二、设计说明书

3、7三．设计计算书81.设计参数的确定81.1进料热状态81.2加热方式81.3回流比（R）的选择81.4塔顶冷凝水的选择82.流程简介及流程图82.1流程简介83.理论塔板数的计算与实际板数的确定93.1理论板数计算93.1.1物料衡算93.1.2q线方程93.1.3Rmin和R的确定103.1.4精馏段操作线方程的确定103.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定103.1.6提馏段操作线方程的确定103.1.7图解法求解理论板数如下图:113.2实际板层数的确定114精馏塔工艺条件计算114.1操作压强的选择114.2操作温度的计算124.3塔内物料

4、平均分子量、张力、流量及密度的计算134.3.1密度及流量134.3.2液相表面张力的确定：144.3.3液体平均粘度计算154.4塔径的确定154.4.1精馏段154.4.2提馏段164.5塔有效高度174.6整体塔高17第34页共34页氯仿-苯二元筛板精馏塔设计5.塔板主要工艺参数确定185.1溢流装置185.1.1堰长lw185.1.2出口堰高hw185.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af185.1.4降液管底隙高度195.2塔板布置及筛孔数目与排列195.2.1塔板的分块195.2.2边缘区宽度确定195.2.3开孔区面积计算195.2.4筛

5、孔计算及其排列206.筛板的力学检验206.1塔板压降206.1.1干板阻力计算206.1.2气体通过液层的阻力Hl计算216.1.3液体表面张力的阻力计算计算216.1.4气体通过每层塔板的液柱高216.2筛板塔液面落差可忽略216.3液沫夹带216.4漏液226.5液泛227.塔板负荷性能图227.1漏液线227.2液沫夹带线237.3液相负荷下限线247.4液相负荷上限线247.5液泛线247.6操作弹性258.辅助设备及零件设计268.1塔顶冷凝器（列管式换热器）268.1.1方案Ⅰ：垂直管268.1.2方案Ⅱ：水平管298.2各种管尺寸的确

6、定308.2.1进料管308.2.2釜残液出料管308.2.3回流液管318.2.4再沸器蒸汽进口管318.2.5塔顶蒸汽进冷凝器出口管318.2.6冷凝水管328.3冷凝水泵32第34页共34页氯仿-苯二元筛板精馏塔设计9.设计结果汇总3310.参考文献及设计手册34一．前言1.精馏与塔设备简介蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。例如，设计所选取的氯仿-苯体系，加热氯仿（沸点61℃）和甲苯（沸点80.

7、2℃）的混合物时,由于氯仿的沸点较苯为低,即氯仿挥发度较苯高,故氯仿较苯易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到氯仿组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将氯仿和苯分离。这多次进行部分汽化成部分冷凝以后，最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分，这就是精馏。在工业中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及

8、多组分蒸馏。按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。此外，按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。工业