《分离工程》课程设计

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1、河南城建学院分离工程课程设计说明书河南城建学院《分离工程》课程设计说明书专业：化学工程与工艺姓名：陈玉姣学号：指导教师：李晓燕化学与材料工程学院2015年6月河南城建学院分离工程课程设计说明书摘要-5-绪论-6-1设计方案的选择-7-1.1工艺设计的原则-7-1.2精馏操作对塔设备的要求-8-1.2.1板式塔类型-8-1.2.2筛板塔-9-1.3设计方案确定-9-1.3.1操作条件的确定-9-1.3.2进料状态-9-1.3.3加热方式-10-1.4工艺流程图-10-2精馏塔的物料恒算-11-2.1轻重关键组份的确定

2、-11-2.2按理想清晰分割法确定塔顶塔底物料组成-11-2.2.1K值的计算-12-2.2.2用试差法计算塔顶温度-13-2.2.3用试差法计算塔底温度-14-2.2.4塔顶塔底温度计算-15-3塔的工艺条件计算-16-3.1最小理论塔板数（用芬斯克方程）-16-3.2最小回流比的计算-16-3.3理论板数确定-17-3.4进料未知的确定-18-4物性数据计算-19-4.1全塔平均温度的计算-19-4.2平均分子量的计算-19-3河南城建学院分离工程课程设计说明书4.3液相平均密度的计算-19-4.4气相平均密度

3、的计算-19-4.5液体表面张力的计算-19-4.6精馏气液负荷计算-20-5塔板主要工艺尺寸的计算-21-5.1塔径的计算-21-5.2溢流装置-21-5.2.1溢流堰长的计算-22-5.2.2出口堰高的计算-22-5.2.3降液管的宽度与降液管面积的计算-23-5.2.4降液管底隙高度计算-23-5.3塔板的布置-24-5.3.1塔板的分块-24-5.3.2边缘区宽度的确定-24-5.3.3开孔区面积的计算-24-5.3.4筛板的筛孔和开孔率的计算-25-6塔板的流体力学验算-27-6.1气体通过塔板的压力降-

4、27-6.1.1干板阻力的计算-27-6.1.2板上充气液层阻力的计算-28-6.1.3由表面张力引起的阻力的计算-28-6.2液面落差-29-6.3雾沫夹带-29-6.4漏液-30-6.5液泛-30-7塔板负荷性能图-31-3河南城建学院分离工程课程设计说明书7.1漏液线-31-7.2液沫夹带线-31-7.3液相负荷下限线-32-7.4液相负荷上限线-33-7.5液泛线-33-8冷凝器和再沸器热量衡算-34-8.1塔顶冷凝器热负荷-34-8.2塔顶换热器热负荷-34-8.3塔底在沸器热负荷-35-8.4塔底换热气

5、热负荷-35-9塔及塔附属设备计算及选取-36-9.1塔顶空间-36-9.2塔底空间-36-9.3人孔-36-9.4除沫器-36-9.5裙座-37-9.6筒体与封头-37-9.6.1筒体-37-9.6.2封头-37-9.7塔高计算-37-9.8各接管尺寸的计算-38-9.8.1进料管尺寸的计算-38-9.8.2塔顶蒸气出料管尺寸计算-38-9.8.3釜液出口管尺寸计算-39-10设计结果一览表-40-总结-41-参考资料-42-42河南城建学院分离工程课程设计说明书摘要化工生产常需进行多元液相混合物的分离以达到提纯

6、或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的板式精馏塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对多元物系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，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。本设计书对烃化

7、液精馏系统设计做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图。采用板式精馏塔，塔高21.05米，塔径2米，计算理论板数为15.81。算得全塔效率为0.595。塔顶使用全凝器，部分回流。实际加料位置在第8块板(从上往下数)。通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。关键词：烃化液、精馏、清晰分割、负荷性能图、精馏塔设备结构42河南城建学院分离工程课程设计说明书绪论我们工科大学生应具有较高的综合能力、解决实际生产问题的能力和创新的能力。课程设计是一次让我们接触并了解实际生产

8、的大好机会，我们应充分利用这样的机会去认真去对待。而新颖的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是我们所应坚持努力的方向和追求的目标。化工生产中常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。互溶液体混合物的分离有多种方法，蒸馏及精馏是其中最常用的一种。蒸馏是分离均相混合物的单元操作之一，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要单元操作。为