正庚烷和正辛烷体系精馏浮阀塔设计.doc

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1、河西学院HexiUniversity化工原理课程设计题目:正庚烷和正辛烷体系精馏浮阀塔设计学院:化学化工学院专业:_化学工程与工艺学号:2014210012姓名:继麟指导教师:守博2016年11月20日精馏塔设计任务书一设计题目正庚烷－正辛烷精馏分离板式塔设计二工艺条件与数据1.设计任务生产能力（进料量）90000吨/年操作周期7920小时/年进料组成30%（正庚烷）（质量分率，下同）塔顶产品组成≥96%（正庚烷）塔底产品组成≤4%（正庚烷）回流比，自选单板压降≤700Pa2.操作条件操作压力塔顶为常压进料热状态进料温度50℃加热蒸汽0.25Mpa(表压)冷却水温度30℃3.设备型式筛板或浮阀

2、塔板4.厂址地区（吐鲁番）三设计容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目录1.概述11.1精馏原理及其在化工生产上的应用11.2设计方案的选择和论证31.2.1设计思路31.2.2选定设计方案的原则31.3确定设计方案31.3.1精馏方式的选定31.3.2加热方式的选取31.3.3操作压力的选取41.3.4回流比的选择41.3.5塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择4

3、1.3.6板式塔的选择41.3.7关于附属设备的设计51.3.8流程的设计及说明52.精馏塔工艺设计62.1精馏塔的物料衡算62.1.1原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率62.1.2原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量62.1.3物料衡算62.2塔板数的确定62.2.1理论板层数NT的求取62.2.2q线方程的计算72.2.2塔板数的确定73.精馏塔的工艺条件及有关物性数据数据的计算93.1操作压力的计算93.2操作温度的计算93.3平均摩尔质量的计算103.4平均密度的计算113.5平均粘度的计算123.6平均表面力的计算134.精馏塔的塔体工艺尺寸计算144.1精馏段塔径计算144.2提馏段

4、塔径计算154.3精馏塔有效高度的计算155.塔板主要工艺尺寸的计算165.1精馏段165.2提馏段(计算公式和原理同精馏段)196.筛板的流体力学验算216.1精馏段216.2提馏段237.塔板负荷性能图267.1精馏段负荷性能图267.2提馏段负荷性能图278.精馏塔的工艺设计结果一览表309、精馏塔的接管尺寸及附属设备339.1．接管尺寸339.1.1进料管339.1.2回流管339.1.3塔釜出料管339.1.4塔顶蒸汽出料管349.1.5塔釜进气管349.1.6法兰349.2塔体结构349.2.1筒体与封头349.2.2除沫器359.2.3裙座359.2.4吊柱359.2.5人孔35

5、9.3塔总体高度的设计369.3.1塔的顶部空间高度369.3.2塔的底部空间高度369.3.3塔总体高度369.4附属设备设计369.4.1冷凝器369.4.2再沸器3710.设计评述39附图39参考文献40正庚烷-正辛烷精馏分离浮阀塔设计继麟摘要：本设计采用浮阀塔分离正庚烷和正辛烷，通过逐板计算法计算得出理论板数为20块，回流比为2.067，算出塔板效率0.59，实际板数为34块，进料位置为第18块，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出精馏段塔径为1.4米，精馏段塔径为1.6米，总塔高20.74米，精馏段每层浮阀数目为85，提馏段每层浮阀数目为132。通过浮阀塔的流体力学验算，证明各指标数

6、据均符合标准。同时还对精馏塔的辅助设备进行了选型计算。塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。再沸器采用卧式浮头式热器，确定了操作点符合操作要求。关键词：正庚烷，正辛烷，精馏，浮阀塔1概述1.1精馏原理及其在化工生产上的应用化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组

7、分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离正庚烷和正辛烷混合物精馏塔。精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：⑴气(汽)、液处理量