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《浮阀精馏塔的设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、课程设计题目:浮阀式连续精馏塔的设计教学院:化学与材料工程学院专业:07级精细化工学号:200740810113学生姓名:指导教师:屈媛夏贤友2010年5月20日29课程设计任务书2009~2010学年第2学期学生姓名:专业班级:07化学工程与工艺(精细化工向)指导教师:屈媛夏贤友工作部门:化学与材料学院一、课程设计题目浮阀式连续精馏塔设计二、课程设计内容(含技术指标)1.工艺条件与数据原料液量1500kg/h,含苯42%(质量分数,下同),乙苯58%;馏出液含苯98%,残液含苯2%;泡点进料;料液可视为理想溶
2、液。2.操作条件常压操作;回流液温度为塔顶蒸汽的露点;间接蒸汽加热,加热蒸汽压力为5kgf/cm²(绝对压力);冷却水进口温度30℃,出口温度为45℃;设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。3.设计内容①物料衡算、热量衡算;②塔板数、塔径计算;③溢流装置、塔盘设计;④流体力学计算、负荷性能图。三、进度安排1.5月6日:分配任务;2.5月6日-5月14日:查询资料、初步设计;3.5月15日-5月21日:设计计算,完成报告。四、基本要求1.设计计算书1份:设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明书应根据设计指导
3、思想阐明设计特点,列出设计主要技术数据,对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果,对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点的工艺流程图,塔结构简图。设计说明书具体包括以下内容:封面;目录;绪论;工艺流程、设备及操作条件;塔工艺和设备设计计算;塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算;设计结果概览;附录;参考文献等。292.图纸1套:包括工艺流程图(3号图纸)和精馏塔装配总图(1号图纸)。教研室主任签名:年月日29目录1.设计方
4、案简介2.工艺流程草图及说明3.工艺计算及主体设备设计4辅助设备的计算及选型;5.设计结果概要或设计一览表6对本设计的评述;7附图(工艺流程简图、主体设备工艺条件图);8参考文献。291.设计方案的选择及流程说明1.1设计方案的选定设计方案的选定是指确定整个精馏装置的流程、主要设备的结构的型式和主要操作条件。所选方案必须:(1)能满足工艺要求,达到指定的产量和质量;(2)操作平稳、易于调节;(3)经济合理;(4)生产安全。在实际的设计问题中,上述四项都必须兼顾考虑。课程设计方案选定所涉及的主要内容有:操作压力进
5、料状况、加热方式及其热能的利用。1.1.1操作压力精馏可在常压、加压或减压下进行,确定操作压力主要是根据处理物料的性质、技术上的可行性和经济上的合理性来考虑。鉴于本课题,采用常压精馏。1.1.2进料状态进料状态有多种,但一般将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这样进料温度就不受季节、气温变化和前道工序波动的影响,塔的操作就比较容易控制。此外,泡点进料时,精馏段与提馏段的塔径相同,设计制造均比较方便。鉴于此,选用泡点进料.1.1.3加热方式精馏塔通常设置再沸器,采用间接蒸汽加热,以提供足够的热量。1.1.4热能
6、的利用蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝,因此,热效率很低,通常进入再沸器的能量仅有5%左右被有效利用.所以,蒸馏系统的热能利用问题应值得认真考虑。塔顶蒸汽冷凝放出的热量是大量的,但其能位较低,不可能直接用来作塔釜的热源。但可用作低温热源,或通入废热锅炉,产生低压蒸汽,供别处使用。或可采用热泵技术,提高温度后再用于加热釜液。29此外,通过蒸馏系统的合理设置,也可取得节能的效果。例如,可采取设置中间再沸器和中间冷凝器的流程,因为设置中间再沸器,可利用温度比塔底低的热源,而中间冷凝器则可回收温度比塔顶高的热量。
7、1.2连续精馏流程连续精馏装置一般包括精馏塔、冷凝器、再沸器以及原料预热器,如图。除此之外,还应确定全凝器或是分凝器,再沸器采用直接加热还是间接加热,另外根据热能的利用情况决定是否采用原料预热器。1.3.板式塔的计算流程图29计算开始物料衡算:F,D,W,,,精馏段,提馏段气,液相负荷:L,,V,塔径计算:选,确定塔板形式,流程堰及降液管的设计:选/D计算雾沫夹带<0.1停留时间校核>3~5S计算:,,计算筛孔或阀孔的数目流体力学计算及校核:<0.1;>3~5S不液泛冷凝器,再沸器的计算与选型设计结束1.4塔的
8、工艺计算1.工艺条件与数据29原料液量1500kg/h,含苯40%(质量分数,下同),乙苯60%;馏出液含苯97%,残液含苯2%;泡点进料;料液可视为理想溶液。2.操作条件常压操作;回流液温度为塔顶蒸汽的露点;间接蒸汽加热,加热蒸汽压力为5kgf/cm²(绝对压力);冷却水进口温度30℃,出口温度为45℃;设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。1.4.1物料衡算与能量衡算1.4.1.1料液