精馏装置

广州大学生命科学学院

化 工 原 理 课 程 设 计

（苯---甲苯二元混合物 连续精馏装置的设计）

2012.12

?

一 设计概述 3

（一）课程设计的目的 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 （二）课程设计的内容 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 （三）精馏操作对塔设备的要求 -------------------------------------------------------------------------------------- 3 （四）板式塔的类型 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3

?

二 塔的设计和流程工

Ⅰ-1

过程工艺与设备课程设计任务书

(一)

乙烯——乙烷精馏装置设计

学生姓名 班级 学号 表1中圈上序号的设计方案包括了个人本次课程设计的参数。 一、设计条件

工艺条件：饱和液体进料，进料乙烯含量%65x f =(摩尔百分数)

塔顶乙烯含量%99x D =，釜液乙烯含量%1≤w x ，总板效率为0.6。

操作条件：建议塔顶操作压力2.5MPa(表压)。 安装地点：大连。 其他条件见表1。

表1设计方案

续表1

续表1

续表1

续表1

续表1

Ⅰ-2

二、工艺设计要求

1 完成精馏塔的工艺设计计算；

(1) 塔高、塔径

(2) 溢流装置的设计

(3) 塔盘布置

(4) 塔盘流动性能的校核

(5) 负荷性能图

2 完成塔底再沸器的设计计算；

3 管路尺寸的确定、管路阻力计算及泵的选择；

4 其余辅助设备的计算及选型；

5 控制仪表的选择参数；

6 对此设计方案进行初步的经济分析；

7 用3#图纸绘制带控制点的工艺流程图及主要设备(精馏塔或再沸器)的工艺

条件图各一张；(塔板设计位置为塔顶的同学完成精馏塔的工艺条件图；

塔板设计位置为塔底的同学完成再沸器的工艺条件图。)

8 编写设计说明书。

三、其它要求

1．本课程的设计说明书分两本

一、选择

1、精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是（ ）。

A、液相中易挥发组分进入汽相； B、汽相中难挥发组分进入液相； C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D、液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 2、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度（ A），塔顶低沸点组分浓度（ B ） A、升高 B、下降 C、不变 D、不确定 3、下列命题中不正确的为（ ）。

A、上升气速过大会引起漏液 B、上升气速过大会使塔板效率下降 C、上升气速过大会引起液泛 D、上升气速过大会造成过量的液沫夹带 4、精馏与蒸馏的区别在于（ ）。

A、拦液 B、回流 C、操作 D、液气比

5、精馏塔在操作时由于塔顶冷凝器冷却水用量不足而只能使蒸汽部分冷凝,则馏出液浓度（ ）。

A、下降 B、升高 C、不变 D、以上都不对

6、（ ）的大小对精馏设备费用和操作费用有决定性的影响。 A、回流比 B、液汽比C、进

化工实验报告

实验题目：精馏实验 实验日期：2014.05.09 姓名：张琳琳 学号：1110700067

一、实验预习问题

1.什么是全回流？全回流操作有哪些特点？

答：全回流就是指塔顶上升蒸汽冷凝后，全部送回塔顶作为回流，无进料和出料的操作状态。

2.塔釜加热对精馏操作的参数有什么影响？塔釜加热量主要消耗在何处？与回流量有无关系？

答：塔釜加热对使塔顶气相轻组分组成浓度更高，塔釜液相轻组分组成浓度更低，对精馏有利。塔釜加热量主要消耗在精馏塔气液热量交换上，与回流量有关。

3.如何判断塔的操作已达到稳定？

答：当塔内各塔板的浓度(或温度)不再变化时，则可证明塔已稳定。

4.当回流比R

5.塔板效率受哪些因素影响？

答：①物性因素：密度、表面张力、扩散系数、相对挥发度、黏度 ②结构因素：塔板类型、板间距、塔径、堰高、溢流方式 ③操作因素：温度、大气压、上升蒸汽速率、气液流量比

二、实验目的

1、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。 2、了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。 3、熟悉阿贝折光仪的使用及折光率的测定。 4、测定全回流时的全塔效率及单板效率。 5、测定部分回

I

毕 业 论 文

题目：

学 生： 学 号： 院 （系）： 专 业： 指导教师：

年 月 日

II

诚信声明

本人声明：

所呈交的毕业论文《年产量1万吨甲苯的精馏工艺装置设计》是本人在指导老师的指导下，独立研究、认真设计计算的写作成果。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意.在本文中所涉及的文献和资料均已注明出处。

本人意识到本声明的法律后果由本人全部承担。

本人签名： 时 间：

年 月

日 III

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：年产1万吨甲苯的精馏装置工艺设计

函授站：

一、选择

1、精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是（ ）。

A、液相中易挥发组分进入汽相； B、汽相中难挥发组分进入液相； C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D、液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 2、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度（ A），塔顶低沸点组分浓度（ B ） A、升高 B、下降 C、不变 D、不确定 3、下列命题中不正确的为（ ）。

A、上升气速过大会引起漏液 B、上升气速过大会使塔板效率下降 C、上升气速过大会引起液泛 D、上升气速过大会造成过量的液沫夹带 4、精馏与蒸馏的区别在于（ ）。

A、拦液 B、回流 C、操作 D、液气比

5、精馏塔在操作时由于塔顶冷凝器冷却水用量不足而只能使蒸汽部分冷凝,则馏出液浓度（ ）。

A、下降 B、升高 C、不变 D、以上都不对

6、（ ）的大小对精馏设备费用和操作费用有决定性的影响。 A、回流比 B、液汽比C、进

化工实验报告

实验题目：精馏实验 实验日期：2014.05.09 姓名：张琳琳 学号：1110700067

一、实验预习问题

1.什么是全回流？全回流操作有哪些特点？

答：全回流就是指塔顶上升蒸汽冷凝后，全部送回塔顶作为回流，无进料和出料的操作状态。

2.塔釜加热对精馏操作的参数有什么影响？塔釜加热量主要消耗在何处？与回流量有无关系？

答：塔釜加热对使塔顶气相轻组分组成浓度更高，塔釜液相轻组分组成浓度更低，对精馏有利。塔釜加热量主要消耗在精馏塔气液热量交换上，与回流量有关。

3.如何判断塔的操作已达到稳定？

答：当塔内各塔板的浓度(或温度)不再变化时，则可证明塔已稳定。

4.当回流比R

5.塔板效率受哪些因素影响？

答：①物性因素：密度、表面张力、扩散系数、相对挥发度、黏度 ②结构因素：塔板类型、板间距、塔径、堰高、溢流方式 ③操作因素：温度、大气压、上升蒸汽速率、气液流量比

二、实验目的

1、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。 2、了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。 3、熟悉阿贝折光仪的使用及折光率的测定。 4、测定全回流时的全塔效率及单板效率。 5、测定部分回

精馏

一、填空题 1.两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越困难。

Ａ容易; Ｂ困难; Ｃ完全; Ｄ不完全。 2.二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起操作线和q线的变化。

3.下列情况不是诱发降液管液泛的原因_D__。（Ａ液、气负荷过大； Ｂ过量雾沫夹带； Ｃ塔板间距过小； Ｄ过量漏液。）

4.在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，为使这两组份的混合液能得到分离，可采用的分离方法是 萃取精馏 。

5.溶液的相对挥发度（α）等于两组份 的挥发度之比 ，α＞１则表示组分Ａ和Ｂ 能用普通精馏法分离 ，α＝１则表示组分Ａ和Ｂ 不能用普通精馏分离 。 6.若某块塔板为理论版，则离开该塔板的汽相与液相 达到相平衡 。

7.精馏过程是利用 多次部分气化 和 多次部分冷凝 的原理而进行的

精馏

一、填空题 1.两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越困难。

Ａ容易; Ｂ困难; Ｃ完全; Ｄ不完全。 2.二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起操作线和q线的变化。

3.下列情况不是诱发降液管液泛的原因_D__。（Ａ液、气负荷过大； Ｂ过量雾沫夹带； Ｃ塔板间距过小； Ｄ过量漏液。）

4.在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，为使这两组份的混合液能得到分离，可采用的分离方法是 萃取精馏 。

5.溶液的相对挥发度（α）等于两组份 的挥发度之比 ，α＞１则表示组分Ａ和Ｂ 能用普通精馏法分离 ，α＝１则表示组分Ａ和Ｂ 不能用普通精馏分离 。 6.若某块塔板为理论版，则离开该塔板的汽相与液相 达到相平衡 。

7.精馏过程是利用 多次部分气化 和 多次部分冷凝 的原理而进行的

填空题

1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。

答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指 。

答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值

3. 当分离要求和回流比一定时， 进料的q值最小，此时分离所需的理论板数 。

答案：过热蒸气；最多

4 简单蒸馏的主要特征是________和______。

答案：不稳定操作或过程不连续；无回流

5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。 答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。

答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度

7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。

答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 ８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1，液相泡点温度为t2；塔底某理论板上气相露点温度为t3，液相露点温度为t4