f1浮阀精馏塔设计-化工原理课程设计

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1、湖北理工学院化工原理课程设计化工原理课程设计题目：F1型浮阀精馏塔的设计教学院：专业：学号：学生姓名：指导教师：2015年5月29日湖北理工学院化工原理课程设计《化工原理课程设计》任务书2014～2015学年第2学期学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(精细化工)2012（1）指导教师：胡燕辉、夏贤友、黄卫东、詹亦贝工作部门：化工教研室一、课程设计题目：F1型浮阀精馏塔的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.工艺条件与数据在一常压操作的连续精馏塔内分离苯－甲苯混合物。要求年处理量为5万吨，组成为苯0.42（质量分率，下同），馏出液组成为0.99，塔釜液组成

2、为0.02。2.操作条件操作压力：4kPa（表压）；进料状况：自选；回流比：自选；单板压降：<0.7kPa；全塔效率：ET＝52％3.设计内容①精馏塔的物料衡算；②塔板数的确定；③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；④精馏塔的塔体工艺尺寸计算；⑤塔板主要工艺尺寸的计算；⑥塔板的流体力学验算；⑦塔板负荷性能图；⑧精馏塔接管尺寸计算；⑨绘制生产工艺流程图；⑩绘制塔体及内件尺寸图及对设计过程的评述和有关问题的讨论。工作时间：每年300天，每天24小时连续运行。三、进度安排1．5月18日：分配任务；2．5月19日-5月24日：查询资料、初步设计；3．5月25日

3、-5月29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。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。2.图纸1套：工艺流程图(2号图纸)指导

4、老师签名：年月日湖北理工学院化工原理课程设计目录绪论11.精馏塔的物料衡算22.塔板数的确定33.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算65.塔板主要工艺尺寸的计算116.浮阀塔板流动性能的核算137.塔板负荷性能图168.精馏塔接管尺寸的计算18设计结果概览19结束语20附录21参考文献22湖北理工学院化工原理课程设计湖北理工学院化工原理课程设计绪论1.设计方案与思路本设计任务为分离苯__甲苯混合物。对于二元混合物的分离，采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流

5、至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。蒸馏是物料在塔内的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。热量自塔釜输

6、入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器连种不同的设置。在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。此次设计是在常压下操作。因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。回流比是精馏操作的重要工艺条件。选择的原则是使设备和操作费用之和最低。在设计时要根据实际需要选定回流比。在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体

7、的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。另外还具有结构简单，造价低，制造方便，塔板开孔率大，生产能力大等优点。浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，其多用不锈钢板或合金。近年来所研究开发出的新型浮阀进一步加强了流体的导向作用和气体的分散作用，使气液两相的流动接触更加有效，可显著提高操作弹性和效率。从苯—甲苯的相关物性中可看出它们可近似地看作理想物系。而且浮阀与塔盘板之间的流通面积能随气体负荷的变动而自动调节，因而在较宽的气体负荷范围内，均能保持稳定操作。气体在塔盘板上以水平方向吹出，气液接触时间长，雾沫夹带量少，液面落差也较小。22湖北理工学院化工

8、原理课程设计本设计流程图物料衡算塔板数确定相关物性计算工艺计算流体学验算塔负荷性