化工原理精馏塔设计说明书

毕业设计说明书

题 目： 精馏塔设计 姓 名：

精馏塔设计

摘要

塔设备是化学工业、食品工业、石油化工等生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间充分接触，达到互相传热和传质的目的。在塔设备中进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。通过对塔设备参数的确定、工艺流程的计算、塔高和塔径的确定、以及塔内部结构的确定。再对塔体进行风载荷、地震载荷、地基的许用载荷、地区情况及物料对塔体的腐蚀性进行计算的基础上，最终设计出生产能力为4000千克每小时的乙醇精馏塔。

关键词：乙醇，精馏塔，设计

THE DESIGN OF DISTILLATION TOWER

Abstract

Tower equipment is one of the most important equipments in the chemical industry, petrochemical industry and other factories on food products. It will enable the gas-liquid and liq

苯～甲苯溶液常压浮阀式精馏塔

设计说明书

专学

姓

教

业：化学工程系

号：0901100113

名：王芳芳

师： 黄秋颖

目 录

目录--------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 一．前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------3 1．1概述----------------------------------------------------------------------------------------------------4 1．2设计任务及要求---------------------------------------------------------------------------------- 4 二．塔的工艺计算------------------------------------

系 （ 所 ） 过程装备与控制工程 系 (所) 主任 批 准 日 期 西 安 交 通 大 学

课程设计(论文)任务书

能动学院 过程装备与控制工程 系 81 班 学生 黄崇海、程猛、曹昆、赵敏 课程设计(论文)课题 乙醇精馏塔的设计 课程设计(论文)工作自 2011 年 11 月 12 日起至 2011 年 12 月 23 日止 课程设计(论文)进行地点： 东2-819

课题的背景、意义及培养目标

对给定的设计任务进行乙醇精馏塔的设计，意义是将所学知识运用于实际的工艺设计中，熟练精馏塔的设计过程及原理，为以后的毕业设计打下基础。

系 （ 所 ） 过程装备与控制工程 系 (所) 主任 批 准 日 期 西 安 交 通 大 学

课程设计(论文)任务书

能动学院 过程装备与控制工程 系 81 班 学生 黄崇海、程猛、曹昆、赵敏 课程设计(论文)课题 乙醇精馏塔的设计 课程设计(论文)工作自 2011 年 11 月 12 日起至 2011 年 12 月 23 日止 课程设计(论文)进行地点： 东2-819

课题的背景、意义及培养目标

对给定的设计任务进行乙醇精馏塔的设计，意义是将所学知识运用于实际的工艺设计中，熟练精馏塔的设计过程及原理，为以后的毕业设计打下基础。

系 （ 所 ） 过程装备与控制工程 系 (所) 主任 批 准 日 期 西 安 交 通 大 学

课程设计(论文)任务书

能动学院 过程装备与控制工程 系 81 班 学生 黄崇海、程猛、曹昆、赵敏 课程设计(论文)课题 乙醇精馏塔的设计 课程设计(论文)工作自 2011 年 11 月 12 日起至 2011 年 12 月 23 日止 课程设计(论文)进行地点： 东2-819

课题的背景、意义及培养目标

对给定的设计任务进行乙醇精馏塔的设计，意义是将所学知识运用于实际的工艺设计中，熟练精馏塔的设计过程及原理，为以后的毕业设计打下基础。

一、塔设备课程设计任务书 ㈠设计课题

筛板式精馏塔机械设计 ㈡工艺条件

物料名称：甲醇-水 设计压力：0.1MPa 设计温度：100?C

3物料平均密度：957kgm

产品特性：易燃、有毒

2设计基本风压值：300Nm

地震烈度：7度 ㈢工艺尺寸 塔内径 1400 堰高 50 管口 符号 a b c d e f 公称尺寸 Dg273 Dg38 Dg325 Dg38 Dg20 Dg38 用途 进料管口 出料管口 塔顶蒸汽出口 回流液口 液面计接口 釜液出口 精馏段板数 33 筛孔直径 6 提留段板数 17 孔间距 24 板间距 500 堰长 980 塔顶蒸汽出口管径 Dg200 设计要求 1、筛板精馏塔机械设计及整体结构设计。

2、绘制筛板式精馏塔装配图（一张一号图纸） 二、设计方法及步骤 1、材料选择

设计压力p?0.1MPa，属于低压分离设备，一类容器，未提技术要求；产品特性为易燃、易挥发；设计温度为100?C,介质为甲醇和水，年腐蚀欲度很小，考虑到设备材料经济性，筒体，封头和补强圈材料选用Q245R，裙座选用Q235A。 2、塔设备主要结构尺寸的确定

㈠塔高

1）塔主体高度

HZ??33?17?1??500?24500mm 2）塔的顶部空

成绩

化工原理课程设计

设计说明书

设计题目：5.4万吨/年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计

姓 名 李家伦 班 级 化工09-4班 学 号 09014020440 完成日期 2012-1-8 指导教师 梁伯行

化工原理课程设计任务书

(化工09-3,4适用)

一、 设计说明书题目:

5.4(万吨/年) 苯 - 甲苯连续精馏装置工艺设计说明书 二、 设计任务及条件

(1).处理量: (1500＋本班学号×150) Kg/h (每年生产时间按7200小时计); (2). 进料热状况参数：( 4班)为0.30,

(3). 进料组成: ( 4班) 含苯为55％(质量百分数), (4).塔底产品含苯不大于1％(质量百分数); (5). 塔顶产品中含苯为98％(质量百分数)。 塔顶采用30度的冷回流，冷却水温度为25度，塔底再沸器加热介质为比密度0.86的柴油，进口温度290度，出口温度160度。 三、 设计说明书目录(主要内容) 要求 1) 装置工艺流程及工艺流程说明 2) 装置物料衡算 3) 工艺条件及

. . .

二、设计方案的确定

1.操作压力：

蒸馏操作可在常压，加压，减压下进行。应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。例如对于热敏感物料，可采用减压操作。本次设计为一般物料因此，采用常压操作。

2.进料状况：

进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔。这样塔的操作比较容易控制。不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也叫方便。本次设计采用泡点进料即q=1。

3.加热方式

蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式，若塔底产物基本上就是水，而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。便可以直接采用直接加热。直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热，在釜只需安装鼓泡管，不需安装庞大的传热面，这样，操作费用和设备费用均可节省一些，然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断涌入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下。塔釜中易于挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍微有增加。但对有些物系。当残液中易挥发组分浓度低时，溶液的相对挥发度大，容易分离故所增加的塔板数并不多，此时采用直接蒸汽加热是合适的。

4.冷却方式

塔顶的冷却方式通常水冷却，应尽量使用

轻工业学院

——化工原理课程设计说明书

课题：甲醇和水的分离

学院：材料与化学工程学院

班级：

：

学号：

指导老师：

目录

第一章流程确定和说明 (1)

1.1.加料方式 (1)

1.2.进料状况 (2)

1

下载可编辑

1.3.塔型的选择 (2)

1.4.塔顶的冷凝方式 (2)

1.5.回流方式 (2)

1.6.加热方式 (3)

第二章板式精馏塔的工艺计算 (3)

2.1物料衡算 (3)

2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 (5)

2.3.1理论板数的计算 (5)

2.3.2求塔的气液相负荷 (5)

2.3.3温度组成图与液体平均粘度的计算 (6)

2.3.4 实际板数 (7)

2.3.5试差法求塔顶、塔底、进料板温度 (7)

第三章精馏塔的工艺条件及物性参数的计算 (9)

3.1 平均分子量的确定 (9)

3.2平均密度的确定 (10)

3.3. 液体平均比表面积力的计算 (11)

第四章精馏塔的工艺尺寸计算 (12)

4.1气液相体积流率 (12)

4.1.1 精馏段气液相体积流率： (12)

4.1.2提馏段的气液相体积流率： (13)

第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (14)

5.1 溢流装置的计算 (14)

5.1.1 堰长 (14)

5.1.2溢流堰高度： (15)

5.1.3弓形降液管宽度 (15

精馏塔的概论

中

1、什么叫质量传递过程？

答：根据混合物中不同组分之间存在的某些物性差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移以达到分离的目的，这种物质在相间的转移过程称为质量传递过程。

2、精馏塔的工艺形式主要有几种？

答：A：要求从进料混合物中同时获得轻、重组分，分馏塔必须包括精馏段和提馏段。这种塔称为完整塔。

B：除要求得到塔顶和塔底产品外，还要从塔的侧线抽出产品。必须采用由主塔和气提塔组合的复合塔工艺形式。

C：只要求得到轻组分或重组分一个产品，塔的形式采用只有精馏段或只有提馏段的半截塔就可以了。

3、什么叫液体的饱和蒸汽压？

答：在密闭容器内，在一定温度下，纯组分液体的汽液两相达到平衡状态时的蒸汽压力称为液体在该温度下的饱和蒸汽压。

4、要实现完整精馏塔内的常压双组分连续精馏过程，必须具备哪些条件？ 答：A：混合物种组分的相对挥发度不等于1；

B：必须有气液两相密切接触的场所—精馏塔；

C：塔顶要设冷凝器，塔底要设重沸器。必须提供气相回流和液相回流，从而使精馏塔内沿塔存在温度梯度和浓度梯度。

D：回流罐、若干管路、回流泵、原料预热器等附属设备。

5、什么叫液体的蒸馏？

答：利用液体混合物中各组分间挥发度的差异，通过加入热量或取出热量的方法，