分离丙酮---水连续浮阀式精馏塔实用工艺设计.doc

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1、化工原理课程设计题目分离丙酮---水连续浮阀式精馏塔工艺设计板式精馏塔的工艺设计系（院）专业班级学生学号指导教师职称讲师二〇一二年六月十三日目录一、化工原理课程设计任务书1二任务要求1三主要设计容11、设计方案的选择及流程说明12、工艺计算13、主要设备工艺尺寸设计14、设计结果汇总15、工艺流程图及精馏塔工艺条件图2第1章前言21.1精馏原理及其在化工生产上的应用21.2精馏塔对塔设备的要求3第二章流程的确定和说明32.1设计思路32.2设计流程4第三章精馏塔的工艺计算53.1物料衡算63.1.1原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率63.1.2塔顶气相、液相，

2、进料和塔底的温度分别为：、、、…………………73.1.3相对挥发度的计算73.2回流比的确定83.3热量恒算83.3.1热量示意图83.3.2加热介质的选择93.3.3热量衡算…………………………………………………………………………………93.4板数的确113.4.1精馏段与提馏段操作线方程及线方程………………………………………………113.4.2全塔效率133.4.3实际塔板数143.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算153.5.1操作温度的计算153.5.2操作压强的计算173.5.3塔各段气液两相的平均分子量173.5.4各段组成（摩尔百分量）19

3、3.5.5精馏塔各组分密度193.5.6平均温度下液体表面力的计算223.5.7气液负荷的计算223.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算233.6.1塔径的计算233.6.2精馏塔塔有效高度的计算253.6.3溢流装置的计算253.6.4塔板布置293.7浮阀板的流体力学验算323.7.1塔板压降323.7.2淹塔343.7.3雾沫夹带353.7.4漏液………………………………………………………………………………………363.7.5液泛………………………………………………………………………………………363.8塔板负荷性能图383.8.1液沫夹带线关系式………………

4、………………………………………………………383.8.2液相负荷下限线关系式…………………………………………………………………393.8.3漏液线系式………………………………………………………………………………393.8.4液相负荷限线关系式……………………………………………………………………403.8.5降液管液泛线关系式……………………………………………………………………40第四章．附属设备421.冷凝器422.再沸器43第五章结果列表45一主要符号说明……………………………………………………………………………………45二精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数

5、汇总表…………………………………………………47参考文献……………………………………………………………………………………………48塔图…………………………………………………………………………………………………50工艺流程图…………………………………………………………………………………………51化工原理课程设计任务书一、设计题目分离丙酮-水混合液（混合气）的连续浮阀式精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理丙酮-水混合液（混合气）：80000万吨（开工率300天/年）；原料：原料加料量F＝11111.1kg/h丙酮含量为30%（质量百分率，下同）的常温液体（气

6、体）；分离要求：塔顶丙酮含量不低于（不高于）98.0%；塔底丙酮含量不高于（不低于）2.0%。塔顶压力p＝0.101325Mpa（绝压）塔釜采用0.5Mpa（表压）饱和蒸汽间接加热2工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，冷进料，泡点回流。三主要设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及精、提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学核算（3）塔板的负荷性能图4、设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图引言本设计是以丙酮――水物系为设计物系，以浮阀塔为精馏设备分离丙酮和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质

7、设备，此设计针对二元物系丙酮－－水的精馏问题进行分析，选取，计算，核算，绘图等，是较完整的精馏设计过程。通过画图计算得出理论板数为7块，回流比为0.432,算出塔效率为0.3056，实际板数为17块，进料位置为第7块，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为0.8米，有效塔高12.80米，浮阀数（提馏段每块50）。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常，操作合适。第1章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。对液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而

8、成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A及A-B共沸