水-甲醇混合物板式精馏塔化工原理课程设计.docx

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1、化工原理课程设计说明书题目：处理量1920Kg/h水-甲醇混合物板式精馏塔学生班级：学生姓名：学生学号：指导教师：化学化工学院2015年06月06日第一章：前言11.1：精馏操作的原理11.2：板式塔类型简介21.2.1：泡罩塔板21.2.2：筛孔塔板21.2.3：浮阀塔21.3：塔板类型的选择31.4：设计内容31.5设计结果3第二章：设计任务及参数计算32.1：设计任务及流程图42.1.1：设计任务42.1.2：精馏过程流程示意图42.2：精馏塔设计计算42.2.1：全塔物料衡算42.2.2：塔板数的确定52.3：塔的工艺条件及物性数据计算8

2、2.3.1：操作压强82.3.2：温度92.3.3：平均摩尔质量92.3.4:平均密度102.3.5液体表面张力102.3.6液体黏度11第三章：塔主要设备尺寸计算113.1：塔径计算113.2精馏塔有效高度计算133.3溢流装置计算143.4塔板布置163.5边缘区宽度与安装高度183.6浮阀计算及排列19第四章：塔板上的流体力学204.1塔板压降204.2雾沫夹带量的验算204.3漏液的验算214.4液泛的验算214.5操作负荷性能图22第五章：塔的工艺设计结果总表28第六章：各接管尺寸及附属设备确定及选型306.1接管306.1.1进料管设

3、计306.1.2回流管设计306.1.3塔釜出料管设计306.1.4釜进气管设计316.1.5塔顶蒸汽出料管设计316.2塔附件设计316.2.1法兰316.2.2简体与封头316.2.3筒体厚度326.2.4裙座326.2.5吊柱326.2.6人孔336.3塔总体高度的设计336.3.1塔的顶部空间高度336.3.2塔的底部空间高度336.3.3塔总高（不包括裙座）计算336.3.4塔总高的确定346.4.1冷凝器的选择346.4.2计算流体的定性温度，确定流体的物性数据346.4.3计算热负荷346.4.4计算有效平均温差346.4.5估算传

4、热面积356.4.6再沸器的选择356.4.8离心泵选择35第七章：设计结果及总结36第八章：课程设计心得36第一章：前言化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物，而且大部分是均相物系。为进一步加工和使用，常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。精馏是分离均相液体混合物的重要方法之一，属于气液相间的相际传质过程。在化工生产中，尤其在石油化工、有机化工、高分子化工、精细化工、医药、食品等领域更是广泛应用。1.1：精馏操作的原理化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物，而且大部分是均相物系。为进一步加工和使用，

5、常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。精馏是分离均相液体混合物的重要方法之一，属于气液相间的相际传质过程。在化工生产中，尤其在石油化工、有机化工、高分子化工、精细化工、医药、食品等领域更是广泛应用。利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间

6、歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏）。若精馏过程伴有化学反应，则称为反应精馏。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提馏段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。 在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔

7、底获得重组分的产品。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。1.2：板式塔类型简介1.2.1：泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要元件为升气管及泡罩。泡罩安装在升气管的顶部，分圆形与条形两种。国内应用较多的是圆形泡罩。泡罩尺寸分为80mm、100mm、150mm三种，可根

8、据塔径的大小来选择，通常塔径小于1000mm，选用80mm的泡罩；塔径大于2000mm，选用150mm的泡罩。泡罩塔板的优点是操作弹性较