《精馏塔板式设计》PPT课件

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1、化工原理课程设计——板式精馏塔设计盐城师范学院李万鑫2010年9月化工原理课程设计9/20/2021——板式精馏塔设计第一部分：化工原理课程设计任务书第二部分：设计方法第三部分：化工塔器CAD设计软件介绍第四部分：设计示例第一部分：化工原理课程设计任务书一.设计题目：正戊烷－正己烷混合液板式精馏塔设计二.原始数据年处理量：80000850009000095000100000吨料液初温：35℃料液浓度：35%40%45%50％55%（正戊烷质量分率）塔顶产品浓度：99%（双号）98.5%（单号）（正戊烷质量分率）塔底釜液含正己烷不低于98%(以质量计)每年实际生产

2、天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）冷却水温度：20℃饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)设备型式：08（1）：筛板塔；08（2）：浮阀塔三.设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书。四.设计内容处理量吨/年进料组成35%40%45%50%55%学号800003264917398500093452204290000123802284595000174210324810000020451436511.工艺设计（1）选择工艺流程和工艺条件a．加料方式b.

3、加料状态c.塔顶蒸汽冷凝方式d.塔釜加热方式e.塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2）精馏工艺计算：a.物料衡算确定各物料流量和组成。b.经济核算确定适宜的回流比根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则，尽量使用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。c.精馏塔实际塔板数用近似后的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。然后根据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。2.精馏塔设备设计(1)选择塔型和板型采用板式塔，板型为筛板塔或浮阀塔。(2)塔板结构设计和流体

4、力学计算(3)绘制塔板负荷性能图画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定*接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。*全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。第二部分：板式精馏塔设计方法一.流程和方案的确定二.工艺计算三.设备计算四.辅助设备计算五.塔体结构六.带控制点工艺流程图一.流程和方案的确定1、塔设备的选择板式塔和填料塔的比较（例如：浮阀塔的特点）2、蒸馏装置流程的确定蒸馏装置包括：精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、塔釜冷却器和产品冷却器等设备，操作方式（1）操作压力的选择（2）进料状态的选择（3）加料方

5、式的选择（预加热）（4）回流比的选择（5）加热器的选择（6）冷凝器的选择塔顶产品（全凝器）和塔釜产品（冷却器）（7）加料方式的选择高位槽或泵（8）工艺流程3、正戊烷和正己烷的性质、用途等主要内容是(1)物料衡算(2)确定回流比(3)确定理论板数和实际板数(4)塔的气液负荷计算(5)热量衡算塔设备的生产能力一般以千克/小时或吨/年表示，但在理论板计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积流量m3/s表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。二．工艺计算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数（一）全塔物料衡算2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩

6、尔质量3、物料衡算塔顶产品易挥发组分回收率η为：η=DxD/FxF式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液的摩尔流量(kmol/h),xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组成的摩尔分率列表：进料、塔顶、塔底产品流量和组成（二）常压下正戊烷－正己烷混合汽液相平衡关系Antoine方程：A、B、C教材附录1查得用Antonie方程求出附录2表2.2不同温度下的正戊烷、正己烷饱和蒸汽压及相对挥发度1、作出x-y相图（三）塔板数的确定2、最小回流比及操作回流比2、最小回流比及操作回流比3、理论板数及加料位置①求精馏塔的汽、液相负荷②求精馏段、提馏段的

7、操作线方程③作图求出理论板数④逐板计算求理论板数（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算1、操作压力塔顶操作压力=大气压+表压每层塔板压力=0.7KPa求出进料板、塔底压降、精馏段、提馏段平均压降。②求精馏段、提馏段的操作线方程③作图求出理论板数④逐板计算求理论板数（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算1、操作压力塔顶操作压力=大气压+表压每层塔板压力=0.4～0.7KPa（取最大值）求出进料板、塔底压降、精馏段、提馏段平均压降。2、操作温度依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，苯、甲苯的饱和蒸气压由Antonie方程计算。依次求出塔顶温度、进

8、料板温度、塔底温度及精馏