文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计

正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计

正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计
正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计

正戊烷精馏塔工艺计算

正戊烷精馏塔工艺计算 1全塔物料平衡计算 1.1 原始数据获取: 表3-1 原料各组分数据汇总 .1.2物料衡算 物料的年处理量= 77100001000/8000 1299/580.3720.35860.251000.1 kmol h ??=?+?+?+? 根据设计要求选择05n C -为轻关键组分,06n C -正己烷为重关键组分,0 4n C -为轻组分,07n C -为重组分,轻组分和清关键组分从塔顶流出,重组分和重关键组 分从塔釜流出。假定为清晰分割, 4,w x ≈0,7,D x ≈0,则根据物料衡算关系列出下表:

表3-2 各组分物料衡算关系 联立物料衡算式方程: 1383D W += 389.7454.650.050.05W D D +-+= 0.05324.750.05129.9W D W +-+= 表3-3 清晰分割物料衡算计算结果汇总 1.3用泡点方程计算塔底温度: 对于压力低于200kpa 和分子结构相似的组分所构成的系统可按理想物系处理,汽液平衡常数仅与系统的温度和压力有关,与溶液的组成无关。当已知压力和温度时,由P-T-K 图可以直接查得平衡常数。 初设w t =70℃,由K-P-T 图按P=101.3kpa 查得各组分的i k 值, 求得各组分相平衡常数值,计算结果如下表3-3:

表3-4 泡点方程计算塔底温度结果 在所设的72℃条件下,1 |1|0.0030.01c i iW i k X =-=<∑,符合要求。 1.4露点方程计算塔顶温度 ∴塔底温度为72℃。 因为本塔采用全凝气,所以塔顶温度就是塔顶产品的露点温度。 初设d t =30℃,由K-P-T 图按P=101.3kpa,查得t=30℃时各组分相平衡常数值,计算结果如下表3-4: 表3-5 露点方程计算塔顶温度结果 i 1 |(/)1|0.0050.01c D i i X k =-=<∑,符合要求。 ∴塔顶温度为28℃。

板式塔设计

板式塔设计 概述 本章符号说明 英文字母 A a——塔板开孔区面积,m2; A f——降液管截面积,m2; A0——筛孔总面积,m2; A T——塔截面积,m2; c0——流量系数,无因次; C——计算u max时的负荷系数,m/s; C s——气相负荷因子,m/s; d0——筛孔直径,m; D——塔径,m; ev——液沫夹带量,kg(液)/kg(气); E——液流收缩系数,无因次; E T——总板效率,无因次; F——气相动能因子,kg1/2/(s·m1/2); F0——筛孔气相动能因子,kg1/2/(s·m1/2); h1——进口堰与降液管间的水平距离,m; h c——与干板压降相当的液柱高度,m液柱; h d——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度,m:h f——塔板上鼓泡层高度,m; h l——与板上液层阻力相当的液柱高度,m; h L——板上清液层高度,m; h0——降液管的底隙高度,m; h ow——堰上液层高度,m; h w——出口堰高度,m; h′w——进口堰高度,m; hσ——与克服σ的压降相当的液柱高度,m;H——板式塔高度; H B——塔底空间高度,m; H d——降液管内清液层高度,m; H D——塔顶空间高度,m; H F——进料板处塔板间距,m ;

H P——人孔处塔板间距,m; H T——塔板间距,m; H1——封头高度,m; H2——裙座高度,m; K——稳定系数,无因次; l W——堰长,m; L h——液体体积流量,m3/h; L S——液体体积流量,m3/s; n——筛孔数目; N T——理论板层数; P——操作压力,Pa; △P——压力降,Pa; △P p——气体通过每层筛板的压降,Pa;r——鼓泡区半径,m; t——筛孔的中心距,m; u——空塔气速,m/s; u F——泛点气速,m/s u0——气体通过筛孔的速度,m/s; u0.min——漏液点气速,m/s; u′0——液体通过降液管底隙的速度,m/s;V h——气体体积流量,m3/h; V S——气体体积流量,kg/s; W L——液体质量流量,kg/s; W V——气体质量流量,kg/s; W c——边缘无效区宽度,m; W d——弓形降液管宽度,m; W s——破沫区宽度,m; Z——板式塔的有效高度,m; 希腊字母 β——充气系数,无因次; δ——筛板厚度,m θ——液体在降液管内停留时间,s;μ——粘度,Pa·s; ρ——密度,kg/m3; σ——表面张力,N/m; φ——开孔率或孔流系数,无因次;

精馏塔的工艺标准计算

2 精馏塔的工艺计算 2.1精馏塔的物料衡算 2.1.1基础数据 (一)生产能力: 10万吨/年,工作日330天,每天按24小时计时。 (二)进料组成: 乙苯212.6868Kmol/h ;苯3.5448 Kmol/h ;甲苯10.6343Kmol/h 。 (三)分离要求: 馏出液中乙苯量不大于0.01,釜液中甲苯量不大于0.005。 2.1.2物料衡算(清晰分割) 以甲苯为轻关键组分,乙苯为重关键组分,苯为非轻关键组分。 01.0=D HK x ,005.0=W LK x , 表2.1 进料和各组分条件 由《分离工程》P65式3-23得: ,1 ,,1LK i LK W i HK D LK W z x D F x x =-=--∑ (式2. 1) 2434.13005 .001.01005 .0046875.0015625.08659.226=---+? =D Kmol/h W=F-D=226.8659-13.2434=213.6225Kmol/h 0681.1005.06225.21322=?==W X W ,ωKmol/h 编号 组分 i f /kmol/h i f /% 1 苯 3.5448 1.5625 2 甲苯 10.6343 4.6875 3 乙苯 212.6868 93.7500 总计 226.8659 100

5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h 132434.001.02434.1333=?==D X D d ,Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h 表2-2 物料衡算表 2.2精馏塔工艺计算 2.2.1操作条件的确定 一、塔顶温度 纯物质饱和蒸气压关联式(化工热力学 P199): C C S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=- 表2-3 物性参数 注:压力单位0.1Mpa ,温度单位K 编号 组分 i f /kmol/h 馏出液i d 釜液i ω 1 苯 3.5448 3.5448 0 2 甲苯 10.6343 9.5662 1.0681 3 乙苯 212.6868 0.1324 212.5544 总计 226.8659 13.2434 213.6225 组份 相对分子质量 临界温度C T 临界压力C P 苯 78 562.2 48.9 甲苯 92 591.8 41.0 乙苯 106 617.2 36.0 名称 A B C D

精馏塔设计流程

在一常压操作的连续精馏塔内分离水—乙醇混合物。已知原料的处理量为2000吨、组成为36%(乙醇的质量分率,下同),要求塔顶馏出液的组成为82%,塔底釜液的组成为6%。设计条件如下: 操作压力 5kPa(塔顶表压); 进料热状况自选; 回流比自选; 单板压降≤0.7kPa; 根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。 【设计计算】 (一)设计方案的确定 本设计任务为分离水—乙醇混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。 设计中采用泡点进料,将原料液通过预料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至塔内其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。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1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。 (二)精馏塔的物料衡算 1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 M=46.07kg/kmol 乙醇的摩尔质量 A M=18.02kg/kmol 水的摩尔质量 B

F x =18.002 .1864.007.4636.007.4636.0=+= D x =64.002 .1818.007.4682.007.4682.0=+= W x =024.002.1894.007.4606.007.4606.0=+= 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 F M =0.18×46.07+(1-0.18)×18.02=23.07kg/kmol D M =0.64×46.07+(1-0.64)×18.02=35.97kg/kmol W M =0.024×46.07+(1-0.024)×18.02=18.69kg/kmol 3.物料衡算 以每年工作250天,每天工作12小时计算 原料处理量 F = 90.2812 25007.2310002000=???kmol/h 总物料衡算 28.90=W D + 水物料衡算 28.90×0.18=0.64D+0.024W 联立解得 D =7.32kmol/h W =21.58kmol/h (三)塔板数的确定 1. 理论板层数T N 的求取水—乙醇属理想物系,可采用图解法求理论板层数。 ①由手册查得水—乙醇物系的气液平衡数据,绘出x —y 图,如图。 ②求最小回流比及操作回流比。 采用作图法求最小回流比。在图中对角线上,自点e(0.18 , 0.18)作垂线ef 即为进料线(q 线),该线与平衡线的交点坐标为 q y =0.52 q x =0.18 故最小回流比为 min R =q q q D x y y x --=35.018 .0-52.052.0-64.0=3 取操作回流比为 R =min R =1.5×0.353=0.53 ③求精馏塔的气、液相负荷 L =RD =17.532.753.0=?=kmol/h V =D R )1(+=(0.53+1)20.1132.7=?kmol/h

板式塔介绍

塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。 根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。 目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 本章重点介绍板式塔的塔板类型,分析操作特点并讨论浮阀塔的设计,同时还介绍各种类型填料塔的流体流体力学特性和计算。 第1节板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 3.1.1塔板类型 按照塔内气液流动的方式,可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。 错流塔板:塔内气液两相成错流流动,即流体横向流过塔板,而气体垂直穿过液层,但对整个塔来说,两相基本上成逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度,以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积,影响塔的生产能力;而且,流体横过塔板时要克服各种阻力,因而使板上液层出现位差,此位差称之为液面落差。液面落差大时,能引起板上气体分布不均,降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。 逆流塔板亦称穿流板,板间不设降液管,气液两相同时由板上孔道逆向穿流而过。栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。这种塔板结构虽简单,板面利用率也高,但需要较高的气速才能维持板上液层,操作范围较小,分离效率也低,工业上应用较少。 本教材只介绍错流塔板。

精馏塔工艺工艺设计方案计算

第三章 精馏塔工艺设计计算 塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式,可分为板式塔和填料塔两大类。 板式塔内设置一定数量的塔板,气体以鼓泡或喷射形势穿过板上的液层,进行传质与传热,在正常操作下,气象为分散相,液相为连续相,气相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。 本次设计的萃取剂回收塔为精馏塔,综合考虑生产能力、分离效率、塔压降、操作弹性、结构造价等因素将该精馏塔设计为筛板塔。 3.1 设计依据[6] 3.1.1 板式塔的塔体工艺尺寸计算公式 (1) 塔的有效高度 T T T H E N Z )1( -= (3-1) 式中 Z –––––板式塔的有效高度,m ; N T –––––塔内所需要的理论板层数; E T –––––总板效率; H T –––––塔板间距,m 。 (2) 塔径的计算 u V D S π4= (3-2) 式中 D –––––塔径,m ; V S –––––气体体积流量,m 3/s u –––––空塔气速,m/s u =(0.6~0.8)u max (3-3) V V L C u ρρρ-=max (3-4) 式中 L ρ–––––液相密度,kg/m 3

V ρ–––––气相密度,kg/m 3 C –––––负荷因子,m/s 2 .02020?? ? ??=L C C σ (3-5) 式中 C –––––操作物系的负荷因子,m/s L σ–––––操作物系的液体表面张力,mN/m 3.1.2 板式塔的塔板工艺尺寸计算公式 (1) 溢流装置设计 W OW L h h h += (3-6) 式中 L h –––––板上清液层高度,m ; OW h –––––堰上液层高度,m 。 3 2100084.2??? ? ??=W h OW l L E h (3-7) 式中 h L –––––塔内液体流量,m ; E –––––液流收缩系数,取E=1。 h T f L H A 3600= θ≥3~5 (3-8) 006.00-=W h h (3-9) ' 360000u l L h W h = (3-10) 式中 u 0ˊ–––––液体通过底隙时的流速,m/s 。 (2) 踏板设计 开孔区面积a A : ??? ? ??+-=-r x r x r x A a 1222sin 1802π (3-11)

化工原理课程设计正戊烷和正己烷

课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计

安徽理工大学课程设计(论文)任务书 机械工程学院过控教研室

目录 前言 (5) 1.概论 1.1 设计目的 (5) 1.2 塔设备简介 (6) 2.流程简介................... 错误!未定义书签。 3.工艺计算 (7) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (9) 3.2.1由正戊烷-正己烷的汽液平衡数据绘出x-y图, (9) 3.2.2 q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (10) 3.2.4求最小回流比及操作回流比 (11) 3.2.5求精馏塔的气、液相负荷 (11) 3.2.6操作线方程 (12) 3.2.7逐板法求理论板 (11) 3.2.8实际板层数的求取 (13) 4.塔的结构计算 (13) 4.1混合组分的平均物性参数的计算 (13) 4.1.1平均温度t (13) m 4.1.2平均摩尔质量 (14) (15) 4.1.3平均压强p m 4.1.4平均密度 (15) 4.1.5液体的平均粘度 (17) 4.1.6液相平均表面张力 (18) 4.2塔高的计算 (18) 4.2.1最大空塔气速和空塔气速 (18) 4.2.2塔径 (19) 4.2.3 塔径的圆整 (21) (21) 4.2.4塔截面积A T 4.2.5实际空塔气速u (21) 4.3精馏塔有效高度的计算 (22)

5.塔板主要工艺尺寸的计算 (22) 5.1溢流装置计算 (22) 5.1.1堰长l w (22) 5.1.2溢流堰高度h w 溢流堰高度计算公式 (22) 5.1.3弓形降液管宽度W d 及截面积A f (23) 5.1.4降液管底隙高度h (24) 5.2塔板布置筛板数目与排列 (24) 5.2.1塔板的分块 (24) 5.2.2边缘区宽度确定 (25) 5.2.3开孔面积的计算 (25) 5.2.筛孔计算及其排列............................. 错误!未定义书签。 6.筛板的流体力学验算 (24) 6.1气相通过筛板塔板的压降...................... 错误!未定义书签。4 6.1.1干板电阻 hc .. (26) 6.1.2板上充气液层阻力h 1 (26) 6.2、液泛验算 (26) 6.2.1与气体通过塔板的压降相当的液柱高度h p (27) 6.2.2液体通过降液管的压头损失h D , (27) 6.2.3板上液层高度,取h L =0.05m ................... 错误!未定义书签。 6.3液沫夹带 (27) 6.4漏液的验算 (27) 7.塔板负荷性能图 (27) 7.1漏液线 (27) 7.2液沫夹带线 (28) 7.3液相负荷下限线 (28) 7.4液相负荷上限 (28) 7.5液泛线 (29) 8.精馏塔的工艺设计结果总表 (32) 9.塔附件设计 (33) 9.1 接管—进料管 (331) 9.2 法兰 (34) 9.3筒体与封头 (34)

设计程序时应遵循的基本原则

1、设计程序时应遵循的基本原则: 此原则是由“Bertrand Meyer”原文是:“Software entities should be open for extension, but closed for modification”.就是说模块应对扩展开放,而对修改关闭。模块应尽量在不修改原(是”原“,指原来的代码)代码的情况下进行扩展。 OO设计根本的指导原则是提高可维护性和可复用性。这些原则主要有: 1. 开闭原则 2. 依赖倒转原则 3. 里氏代换原则 4. 合成/聚合复用原则 5. 迪米特原则5. 6. 接口隔离原则 2、数据结构: 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。 数据结构在计算机科学界至今没有标准的定义。个人根据各自的理解的不同而有不同的表述方法: Sartaj Sahni 在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对象,以及存在于该对象的实例和组成实 例的数据元素之间的各种联系。这些联系可以通过定义相关的函数来给出。”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。 Clifford A.Shaffer 在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是 ADT (抽象数据类型 Abstract Data Type)的物理实现。” Lobert L.Kruse 在《数据结构与程序设计》一书中,将一个数据结构的设计过程分成抽象层、数据结构层和实现层。其中,抽象层是指抽象数据类型层,它讨论数据的逻辑结构及其运算,数据结构层和实现层讨论一个数据结构的表示和在计算机内的存储细节以及运算的实现。 3、算法的概念: 4、计算机语言的分类和特点 主要是从其抽象程度这个方面来考虑: 没有抽象:机器语言

精馏塔再沸器工艺计算

目录 目录 (1) 精馏塔再沸器工艺课程设计 (2) 1.设计任务及设计条件 (2) 2.方案论证 (2) 3.估算设备尺寸 (3) 4.传热系数校核 (3) 5.循环流量校核 (7) 6.设计结果汇总 (12) 7.工艺流程图 (13) 8.带控制点的工艺流程图 (13)

精馏塔再沸器工艺设计 1.设计任务及设计条件 (1) 设计任务:精馏塔塔釜,设计一台再沸器 (2) 再沸器壳层和管层的设计条件: 潜热γ 0=812.24kJ/kg 热导率λ =0.023W/(m?K) 粘度=0.361mPa?s 密度ρ0=717.4kg/m3 管层流体83℃下的物性数据: 潜热γi=31227.56kJ/kg 液相热导率λi=0.112 W/(m?K) 液相粘度=0.41 mPa?s 液相密度=721 kg/m3 液相定压比热容=2.094kJ/(kg?K) 表面张力=1.841×10-2N/m 汽相粘度=0.0067 mPa?s 汽相密度=0.032 kg/m3 蒸汽压曲线斜率(Δt/Δp)s=2.35×10-3m2?K/kg 2.方案论证 立式热虹吸再沸器是利用塔底釜液与换热器传热管内汽液混合物的密度差形成循环推动力,使得釜液在精馏塔底与再沸器间流动循环。 立式热虹吸再沸器具有传热系数高,结构紧凑,安装方便,釜液在加热段的停留时间短,不易结垢,调节方便,占地面积小,设备及运行费用低等显著优点。由于结垢原因,壳层不能采用机械方法清洗,因此壳层不适宜用高黏度或较脏的加热介质,本设计中壳层介质为乙醇蒸汽,较易清洗。

3.估算设备尺寸 计算热流量Φ为 )(1038.33600/100024.81215005W q b m b ?=??==Φγ 计算传热温差m t ?为 (11583)(8583) 10.82()(11583)(8583) m t K Ln ---?= =-- 假设传热系数K=XX ,估算传热面积A p 为 拟用传热管规格230?φ,管长L=3000m ,计算总传热管数N T N T = 10063 03.014.334 .2840=??= L d A p π 若将传热管按正三角形排列,则可用N T =3a(a+1)+1,b=2a+1,D=t(b-1)+(2~3)d 0计算壳径D 为 D=32×(37-1)+3×30≈1400mm 取管程进口管径Di=250mm ,出口管直径D 0=600mm 。 4.传热系数校核 (1)显热段传热系数K CL 设传热管出口处汽化率xe =0.048,则可计算循环流量q mt : )/(72.34048 .06000 s kg x q q e mb mt === ① 显热段管内表面传热系数 则计算传热管内质量流速G 为 )(534.01006026.04 14 .34 )]/([03.65534 .072.342222m N di Si s m kg S q G T i mt =??= = ?===π 雷诺数Re 为

化工原理课程设计利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺的设计副本

理工大学 课程设计说明书 设计题目:化工原理课程设计 学院、系:机械工程学院 专业班级:过程装配与控制工程 学生:王旦 指导教师:雪斌 成绩: 2013年12月27日 设计任务书

(一)设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计分离要求:试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔,要求年产纯度99%的正己烷4.5万吨,塔顶馏出液中含正己烷不得高于1%,原料液中含正己烷55%(以上均为质量分数)。(二)操作条件:塔顶压力:4kPa(表压) 进料状态:泡点进料 回流比:1.4Rmin 塔釜加热蒸汽压力:0.5MPa(表压) 单板的压降: 0.7kPa 全塔效率:52% (3)塔板类型:浮阀塔板(F1型) (4)工作日: 330天/年(一年中有一个月检修) (5)厂址:地区 (六)设计容 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塔体工艺条件尺寸 ⑤塔板负荷性能图 目录

第1章序言 (3) 第2章精馏塔的物料衡算 (6) 2.1. 物料衡算 (6) 2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 (7) 第3章塔板数的确定 (8) N的确定 (8) 3.1. 理论板数 T 3.2. 实际板数的确定 (9) 第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (9) 4.1. 操作压力的计算 (9) 4.2. 密度的计算 (10) 4.3. 表面力的计算 (11) 4.4. 混合物的粘度 (12) 4.5. 相对挥发度 (12) 第5章塔体工艺条件尺寸 (13) 5.1. 气、液相体积流量计算 (13) 5.2. 塔径的初步设计 (14) 5.3. 溢流装置 (16) 5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 (17) 第6章塔板负荷性能图 (20) 6.1. 物沫夹带线 (20) 6.2. 液泛线 (21) 6.3. 液相负荷上限 (22) 6.4. 漏液线 (22) 6.5. 液相负荷下限 (23) 第7章结束语 (24)

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书(精馏段部分) 化学与环境工程学院 化工与材料系 2004年5月27日

课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计 一、设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t/a,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为35%(以上均为质量%)。 二、操作条件 1.塔顶压强4kPa(表压); 2.进料热状况,自选; 3.回流比,自选; 4.塔釜加热蒸汽压力506kPa; 5.单板压降不大于0.7kPa; 6.年工作日330天,每天24小时连续运行。 三、设计内容 1.设计方案的确定及工艺流程的说明; 2.塔的工艺计算; 3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算; 4.塔内流体力学性能的设计计算; 5.塔板负荷性能图的绘制; 6.塔的工艺计算结果汇总一览表; 7.辅助设备的选型与计算; 8.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制; 9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。 四、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压οi p(mmHg)

2.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 推荐:t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐:t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度,℃。 3.组分的表面张力σ(mN/m ) 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算: A B B A B A m x x σσσσσ+= (B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率) 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示: 38 .01238.012??? ? ??--=t t t t r r c c (氯苯的临界温度:C ?=2.359c t ) 5.其他物性数据可查化工原理附录。 附参考答案:苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分)

正戊烷-正己烷混合液板式精馏塔设计

正戊烷-正己烷混合液板式精馏塔设计 08(2)班 08233214 缪建芸 [摘要]化工设计在化学工程项目建设的整个过程中,是一个极其重要的环节,是工程建设的灵魂。化工设计是一门综合性很强的专业知识,同时又是一项政策性很强的工作,需要设计工作者拥有坚实的化学知识及化工常识。本文设计了一个常压浮阀精馏塔,分离含正戊烷45%(以下皆为质量分数)的正戊烷—正己烷混合液,其中混合液进料量为12626kg/h,进料温度为35℃,要求获得99%的塔顶产品和小于2%的塔釜产品,再沸器用0.25Mpa(表压)的水蒸汽作为加热介质,塔顶全凝器采用20℃冷水为冷凝介质. 通过翻阅大量的资料进行物性数据处理、塔板计算、结构计算、流体力学计算、画负荷性能图以及计算接管壁厚对浮阀塔展开了全方面的设计。 [关键词]化工设计,常压浮阀塔,物性,塔板

目录 摘要 .................................................... 错误!未定义书签。第一章概论 .. (4) 1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位: (4) 1.2 塔设备的分类及一般构造 (4) 1.3 对塔设备的要求 (5) 1.4 塔设备的发展及现状: (5) 1.5 塔设备的用材 (5) 1.6 板式塔的常用塔型及其选用 (5) 1.6.1 泡罩塔 (5) 1.6.2 筛板塔 (6) 1.6.3 浮阀塔 (6) 1.7 塔型选择一般原则 (7) 1.7.1 与物性有关的因素 (7) 1.7.2 与操作条件有关的因素 (8) 1.7.3 其他因素 (8) 1.8 板式塔的强化 (8) 第二章塔板计算 (9) 2.1 设计任务与条件 (9) 2.2 设计计算 (10) 2.2.1 设计方案的确定 (10) 2.2.2 精馏塔的物料衡算 (10) 2.2.3 塔板数的确定 (11) 第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14) 3.1 操作压力 (14) 3.2 操作温度 (14) 3.3 平均摩尔质量.................................... 错误!未定义书签。4 3.4 平均密度......................................... 错误!未定义书签。 3.5 液相平均表面张力................................. 错误!未定义书签。 3.6 液相平均黏度 (19) 3.7物性数据总汇 (21) 第四章精馏塔的塔体、塔板工艺尺寸计算 ................... 错误!未定义书签。 4.1 塔径的计算....................................... 错误!未定义书签。 4.2 精馏塔高度的计算................................. 错误!未定义书签。 4.3 溢流装置计算..................................... 错误!未定义书签。 4.4 塔板布置及浮阀数目与排列 (26) 第五章塔板流体力学验算 (28) 5.1气相通过浮阀塔板的压降 (28) 5.2 淹塔 (28) 5.3 雾沫夹带 (29) 第六章负荷性能图 ....................................... 错误!未定义书签。 6.1雾沫夹带线 ....................................... 错误!未定义书签。 6.2液泛线 ........................................... 错误!未定义书签。 6.3 液相负荷上限线................................... 错误!未定义书签。

什么是方案规划政策方案的规划都应当遵循哪些原则

二、什么是方案规划?政策方案的规划都应当遵循哪些原则? 一、政策规划的概念〃 (一)、政策规划的意义政策规划或方案规划是政策制定过程中一个最重要的环节。政策问题一旦被提上议事日程,接着就进入分析并提出解决办法及政策规划阶段。政策规划是理性公共政策制定过程的必要阶段之一,借助这一阶段,政府既可以梳理和明确价值倾向和重要的价值准则,并以此为据排列出解决诸多公共政策问题的先后顺序,又可以预先检验社会和公众对政府政策的理解度、信任度、支持度,同时对社会和公众形成价值导向、利益导向和行为导向。 (二)、政策规划的概念和特征政策规划:是政府针对现实某些政策问题在未来可能演变或生成的情形,系统地制定一套解决预案的过程。也可以理解为是一种具有一定权威性的政策构想。包括问题界定、(问题界定见第四篇)目标确立、方案设计、后果预测、方案抉择五个环节。) 政策规划的特征:(1)政策规划的目的是为了解决既定的政策问题。(2)政策规划的基本内容是方案设计和方案择优。(3 )政策规划既是一种研究活动,又是一种政治行为。一方面政策规划需要借助专家进行问题界定;另一方面,由于政策涉及人们之间利益的调节和分配,规划过程中众多参与者一起利益、价值观和信仰不同而相互影响、相互制约、呈现出错综复杂的特点。政策规划实际上也就是政府和非政府行为者之间的一种互动过程,而政策就是这种互动的结果。 二、政策规划的原则 (1)信息原则:信息是政策规划的基础材料,从某种意义上讲,政策规划的过程就是信息的收集、整理、加工和处理的过程,政策规划的成效很大程度上依赖于信息的全面、具体、准确、及时。如果没有充分的信息保障,政策规划也只能是“巧妇难为无米之炊”。 (2)系统协调原则:系统性是社会问题的重要特征之一。任何政策问题都不是孤立存在的。在社会大系统内,不同范围、领域、层次的社会问题存在着相互联系、相互制约的辩证统一关系。这就要求政策规划工作的参与者必须牢固树立系统观念,在决策活动中要根据客观事物所具有的系统特征,正确处理整体与局部、战略与战术、当前利益与长远利益、主要目标与次要目标的关系。考虑问题以大局为着眼点,从事物的整体出发,去认识、分析和处理局部性问题。人们对系统的认识是随着对自然界和人类社会认识能力的提高而不断深化的。 (3)科学预测原则:政策规划是对未来事物所作的行为设计和方案抉择,是一种面向未来的活动。凡事预则立,不预则废。科学预测是保证政策规划成功的必要前提。只有建立在可靠预测基础上的政策方案,才是具有现实可行性的政策方案。 (4)现实可行原则:政策规划应注重可行性分析,认真考虑主客观多种制约因素,如时间、空间、能力、技术、人力、物力等。 (5)兼听原则在政策方案的论证过程中应注意听取不同的意见。“意见完全一致时不轻易做出选择”,这是一条非常重要的规划思想,体现了事物在矛盾中运动的规律。“完全一致”往往掩盖了事物的本质,特别是那种轻易形成的“一致”很可能并不是真正意义的一致,英明的判断和正确的抉择往往都是在不同意见的激烈争辩和交锋中取得的。见解的冲突被认为是通往正确之路的一种有利工具,因为它可以使人们注意到问题的各个方面。从这种角度来看,矛盾斗争的一

精馏塔计算方法

目录 1 设计任务书 (1) 1.1 设计题目……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2 已知条件……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1.3设计要求………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2 精馏设计方案选定 (1) 2.1 精馏方式选择………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.2 操作压力的选择………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.4 加料方式和加热状态的选择…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.3 塔板形式的选择………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.5 再沸器、冷凝器等附属设备的安排…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.6 精馏流程示意图………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3 精馏塔工艺计算 (2) 3.1 物料衡算………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.2 精馏工艺条件计算……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.3热量衡算………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4 塔板工艺尺寸设计 (4) 4.1 设计板参数………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

精馏塔的工艺计算

2 精馏塔的工艺计算 2、1精馏塔的物料衡算 2、1、1基础数据 (一)生产能力: 10万吨/年,工作日330天,每天按24小时计时。 (二)进料组成: 乙苯212、6868Kmol/h;苯3、5448 Kmol/h;甲苯10、6343Kmol/h 。 (三)分离要求: 馏出液中乙苯量不大于0、01,釜液中甲苯量不大于0、005。 2、1、2物料衡算(清晰分割) 以甲苯为轻关键组分,乙苯为重关键组分,苯为非轻关键组分。 01.0=D HK x ,005.0=W LK x , 表2、1 进料与各组分条件 由《分离工程》P65式3-23得: ,1 ,,1LK i LK W i HK D LK W z x D F x x =-=--∑ (式2、 1) 2434.13005 .001.01005 .0046875.0015625.08659.226=---+? =D Kmol/h W=F-D=226、8659-13、2434=213、6225Kmol/h 0681.1005.06225.21322=?==W X W ,ωKmol/h 编号 组分 i f /kmol/h i f /% 1 苯 3、5448 1、5625 2 甲苯 10、6343 4、6875 3 乙苯 212、6868 93、7500 总计 226、8659 100

5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h 132434.001.02434.1333=?==D X D d ,Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h 表2-2 物料衡算表 2、2精馏塔工艺计算 2、2、1操作条件的确定 一、塔顶温度 纯物质饱与蒸气压关联式(化工热力学 P199): C C S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=- 表2-3 物性参数 注:压力单位0、1Mpa,温度单位K 编号 组分 i f /kmol/h 馏出液i d 釜液i ω 1 苯 3、5448 3、5448 0 2 甲苯 10、6343 9、5662 1、0681 3 乙苯 212、6868 0、1324 212、5544 总计 226、8659 13、2434 213、6225 组份 相对分子质量 临界温度C T 临界压力C P 苯 78 562、2 48、9 甲苯 92 591、8 41、0 乙苯 106 617、2 36、0 名称 A B C D

精馏塔的工艺计算

2 精馏塔的工艺计算 精馏塔的物料衡算 基础数据 (一)生产能力: 10万吨/年,工作日330天,每天按24小时计时。 (二)进料组成: 乙苯h ;苯 Kmol/h ;甲苯h 。 (三)分离要求: 馏出液中乙苯量不大于,釜液中甲苯量不大于。 物料衡算(清晰分割) 以甲苯为轻关键组分,乙苯为重关键组分,苯为非轻关键组分。 01.0=D HK x , 005.0=W LK x , 表 进料和各组分条件 由《分离工程》P65式3-23得: ,1 ,,1LK i LK W i HK D LK W z x D F x x =-=--∑ (式2. 1) 2434.13005 .001.01005 .0046875.0015625.08659.226=---+? =D Kmol/h W=F-D= 0681.1005.06225.21322=?==W X W ,ωKmol/h 5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h 编号 组分 i f /kmol/h i f /% 1 苯 2 甲苯 3 乙苯 总计 100

132434.001.02434.1333=?==D X D d ,Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h 表2-2 物料衡算表 精馏塔工艺计算 操作条件的确定 一、塔顶温度 纯物质饱和蒸气压关联式(化工热力学 P199): C C S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=- 表2-3 物性参数 注:压力单位,温度单位K 编号 组分 i f /kmol/h 馏出液i d 釜液i ω 1 苯 0 2 甲苯 3 乙苯 总计 组份 相对分子质量 临界温度C T 临界压力C P 苯 78 甲苯 92 乙苯 106 名称 A B C D

精馏塔的设计详解-共21页

目录 一.前言 (3) 二.塔设备任务书 (4) 三.塔设备已知条件 (5) 四.塔设备设计计算 (6) 1、选择塔体和裙座的材料 (6) 2、塔体和封头壁厚的计算 (6) 3、设备质量载荷计算 (7) 4、风载荷与风弯距计算 (9) 5、地震载荷与地震弯距计算 (12) 6、偏心载荷与偏心弯距计算 (13) 7、最大弯距计算 (14) 8、塔体危险截面强度和稳定性校核 (14) 9、裙座强度和稳定性校核 (16) 10、塔设备压力试验时的应力校核 (18) 11、基础环设计 (18) 12、地脚螺栓设计 (19) 五.塔设备结构设计 (20) 六.参考文献 (21) 七.结束语 (21)

前言 苯(C6H6)在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,也是一种致癌物质。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。 甲苯是有机化合物,属芳香烃,分子式为C6H5CH3。在常温下呈液体状,无色、易燃。它的沸点为110.8℃,凝固点为-95℃,密度为0.866克/厘米3。甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料。甲苯的蒸汽与空气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。甲苯与苯的性质很相似,是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒,可以通过呼吸道对人体造成危害,使用和生产时要防止它进入呼吸器官。 苯和甲苯都是重要的基本有机化工原料。工业上常用精馏方法将他们分离。精馏是分离液体混合物最早实现工业化的典型单元操作,广泛应用于化工,石油,医药,冶金及环境保护等领域。它是通过加热造成汽液两相体系,利用混合物中各组分挥发度的差别实现组分的分离与提纯的目的。 实现精馏操作的主要设备是精馏塔。精馏塔主要有板式塔和填料塔。板式塔的核心部件为塔板,其功能是使气液两相保持密切而又充分的接触。塔板的结构主要由气体通道、溢流堰和降液管。本设计主要是对板式塔的设计。

相关文档
相关文档 最新文档