精馏塔的工作原理课件_12251409

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1、化工原理课程设计精馏塔的工艺设计第一部分精馏及塔设备概述一、精馏原理利用混合液中各个组分挥发度不同,采用多次部分汽化和多次部分冷凝进行分离，并能得到较纯组分的单元操作。填料塔：浓度连续变化板式塔：浓度梯度变化，分级接触塔---逐板计算操作时液体从上层塔板的降液管流下，横流过筛板后，越过溢流堰经降液管流入下层筛板；而蒸汽经过筛孔分散鼓泡通过液层，逐板上升。板上形成的鼓泡层是传质,传热进行的主要区域。塔板的作用•塔板提供了汽液分离的场所。•每一块塔板是一个混合分离器•足够多的板数可使各组分较完全分离5加料板及最优的进料位置原料液加入的塔板称为加料板。加料板以上部分，称为精馏段，起提纯原料中易

2、挥发组分的作用；以下部分(含加料板)，称为提馏段，起提纯原料中难挥发组分的作用。最优的进料位置一般应在塔内液相或汽相组成与进料组成相近或相同的塔板上。进料位置过高，使塔顶产品的组成偏低；进料位置偏低，塔釜产品中易挥发组分含量增高，从而降低易挥发组分的回收率。对精馏塔而言，自塔底向塔顶方向，蒸汽中易挥发组分（轻组分）的含量越来越高，自塔顶向塔底方向，液体中难挥发组分（重组分）含量越来越高，而温度分布是塔顶的温度最低，塔底温度最高。yn1n-1ynxn1nxynn1n+1xn1从上一块板下来的液相x与从下一块上来的气相yn1n1接触传质，形成新的气液相x，y离开筛板分别向上和nn

3、向下流动。回流是精馏操作必不可少的条件，提供塔内与上升气相接触传质的液相。也是区分蒸馏和精馏的主要标志。二、塔设备简介塔设备是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。板式塔填料塔液体分布器塔壳填料层封头支承板三、板式塔结构它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。板式塔内流体的流动在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。一般而论，板式塔的空塔速度较高

4、，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，故工业上应用较为广泛。四、板式塔分类泡罩塔筛板塔浮阀塔喷射型塔板筛板塔浮阀塔接触面不利于传良好的接触状态接触状态好积少效热和传质率低五、筛板塔的特点筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。五、筛板塔的特点筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属

5、少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。筛板塔外形图第二部分筛板式精馏塔设计方法下达任务书，分配任务一、综述二、精馏流程、设备及操作条件的确定三、精馏塔的工艺计算四、塔板工艺尺寸的计算一、化工原理课程设计任务书1、设计题目常压精馏塔工艺设计2、设计时间：3、原始设计数据（1）每年处理量(吨/年)：80008500900095001000010500110001100012000（2）料液浓度：40%42%45%46%48%（苯质量分率）（3）塔顶产品浓度：95%96%97%98%（苯质量分率）（4）塔底釜液含甲苯量不低于90%,92%94%96%(甲苯质量分率)（5）生

6、产方式：年工作日300天，每天24小时连续运行，其余时间检修。（6）精馏塔塔顶压强：4kPa（表压）（7）冷却水进口温度：30℃（8）塔底加热饱和水蒸汽压力：0.25MPa(表压)（9）进料热状态：饱和液体（10）回流比R=(1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8)R。min（11）设备型式：筛板塔（12）单板压降：小于等于0.9kPa4、设计要求及内容：化工原理课程设计任务书（1）综述（2)精馏流程、设备及操作条件的确定。（3）塔的工艺计算及塔板结构参数计算：包括物料衡算，回流比选择，进料热状况的选择，理论塔板数的计算，塔径、板间距的确定，塔板参数计算，塔的结构参数及水

7、力学性能的检验，塔效率的估算，实际塔板数的确定，塔高的确定，画出塔板负荷性能图。（4）计算结果一览表（工艺计算一览表、塔结构设计一览表）（5）设计总结及讨论（6）参考文献目录（7）所有计算均需注明公式及数据的来源（8）设计图纸：1）流程图，2）塔板结构图，3）设计计算用图第二部分筛板式精馏塔设计方法一、综述包括课程设计的意义、本设计的任务等。二、精馏流程、设备及操作条件及设计方案的确定简要叙述精馏的原理、流程和基本操作条件及设计方案