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乙醇水精馏塔毕业设计

乙醇水精馏塔毕业设计
乙醇水精馏塔毕业设计

⑴综合运用“化工原理”和相关选修课程的知识,联系化工生产的实际完成单元操作的化工设计实践,初步掌握化工单元操作的基本程序和方法。

⑵熟悉查阅资料和标准、正确选用公式,数据选用简洁,文字和工程语言正确表达设计思路和结果。

⑶树立正确设计思想,培养工程、经济和环保意识,提高分析工程问题的能力。二、设计任务及操作条件在一常压操作的连续精馏塔内分离乙醇-水混合物。

生产能力(塔顶产品)3000 kg/h

操作周期 300 天/年

进料组成 25% (质量分数,下同)

塔顶馏出液组成≥94%

塔底馏出液组成≤0.1%

操作压力 4kPa(塔顶表压)

进料热状况泡点

单板压降:≤0.7 kPa

设备型式筛板

三、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件数据的计算;

(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) 绘制精馏塔设计条件图;

(11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

[ 设计计算 ]

(一)设计方案选定

本设计任务为分离水-乙醇混合物。

原料液由泵从原料储罐中引出,在预热器中预热至84℃后送入连续板式精馏塔(筛板塔),塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液,其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽;塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流,塔釜残液送至废热锅炉。

1精馏方式:本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中,并连续收集产物和排出残液。其优点是集成度高,可控性好,产品质量稳定。由于所涉浓度范围内乙醇和水的挥发度相差较大,因而无须采用特殊精馏。

2操作压力:本设计选择常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于乙醇和水这类非热敏沸点在常温(工业低温段)物系分离。

3塔板形式:根据生产要求,选择结构简单,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔处理能力大,塔板效率高,压降较低,在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。

4加料方式和加料热状态:加料方式选择加料泵打入。由于原料温度稳定,为减少操作成本采用30度原料冷液进料。

5由于蒸汽质量不易保证,采用间接蒸汽加热。

6再沸器,冷凝器等附属设备的安排:塔底设置再沸器,塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至65度回流入塔。冷凝冷却器安装在较低的框架上,通过回流比控制期分流后,用回流泵打回塔内,馏出产品进入储罐。塔釜产品接近纯水,一部分用来补充加热蒸汽,其余储槽备稀释其他工段污水排放。

(二) 精馏塔的物料衡算

原料液处理量为3000kg/h,(每年生产300天),塔顶产品组成94%(w/w )乙醇。原料25%(w/w )乙醇水溶液,釜残液含乙醇0.1%(w/w )的水溶液。

分子量M 水=18 kg/kmol ;M 乙醇=46 kg/kmol 。

1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

原料摩尔分数:x F =(0.25/46)/(0.25/46+0.75/78)=0.1154

塔顶摩尔分数 : x D =(0.94/46)/(0.94/46+0.06/18)=0.860

塔釜残液的摩尔分数: x W =(0.001/46)/(0.001/46+0.999/18)=0.0004

2

原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量

M F =0.1154*46+(1-0.1154)*18=21.2312kg/kmol

M D =0.860*46+(1-0.86)*18=42.08kg/kmol

M W =0.0004*46+(1-0.0004)*18=18.0112kg/kmol

乙醇的物料衡算 19.63*0.1154=0.86*D+0.0004*W

解得: 塔顶采出量 D=2.626 塔底采出量 W=17.004

(三) 精馏工艺条件计算 1.理论塔板数N T 的求取

错误!未找到引用源。

确定回流比R

乙醇—水属于理想物系,可采用图解法求回流比R 和理论塔板数。

错误!未找到引用源。 由手册查得乙醇—水物系的气液平衡数据,绘出x-y 图,见下图。

常压下乙醇—水溶液的t-x-y 图

错误!未找到引用源。 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1中对角线上,自点G (0.115,0.115)作垂线ec 即为进料线,该线与平衡线的交点坐标为 y=0.45 x=0.115

故最小回流比为R min =(0.86-0.45)/(0.45-0.115)=1.22 取操作的回流比为 R=2R min =2*1.22=2.44

取整 R=2.5

错误!未找到引用源。 求气液相负荷

L=RD=2.5*2.626=6.565

V=(R+1)D=3.5*2.626=9.191

L′=L+F=6.565+19.63=26.195

V′=V=9.191

错误!未找到引用源。求操作线方程

精馏段操作线方程为: Y=L*X/V + D*X D/ V =0.714ⅹ+0.246

提馏段操作线方程为: Yˊ= Lˊ*Xˊ/Vˊ - W*X W/ Vˊ=2.85ⅹ′-0.0007

4.1.4 精馏段平均压力 P M = ( 10

5.3+121.4)/2= 113.35kPa

4.2 操作温度计算

依据据操作压力,由泡点方程

通过试差法计算出泡点温度,其中乙醇与水的饱和蒸气压由安托因方程[㏑P*=A - B /(T +C)] 计算,计算

过程略.计算结果如下:

塔顶温度t D = 78.0℃

进料板温度 t F = 84 .0℃

精馏段平均温度温 tm =( 78.0 + 82.0 ) /2 = 81.0℃

4.3 平均摩尔质量的计算

由X D=y1=0.86,查平衡曲线得:X1= 0.825 塔顶液相的平均摩尔质量:

M VDm=0.86×46 +(1-0.86)×18 = 42.08kg/kmol

M LDm= 0.825 ×46 +(1- 0.825 )× 18 = 41.1 kg/kmol

进料板的摩尔质量,由图解理论板得 y F =0.415

由平衡曲线得:X F =0.25

M VFm=0.415×46+(1-0.415)×18 = 29.62kg/kmol

M LFm=0.25×46 +(1-0.25) ×18 = 25kg/kmol

平均摩尔质量:

M Vm=(42.08 + 29.62)/2=35.85 kg/kmol

M Lm=(41.1 + 25)/2=33.05kg/kmol

4.4 平均密度计算

气相平均密度计算

ρvm = P m * M Vm / R * T m =113.35 * 35.85/8.314 * (81.0 + 273.15)=1.337 kg/m3液相平均密度计算

塔顶T D=78℃查手册ρ水= 973 kg/ m3, ρ乙醇= 744.4 kg/m3

进料T F=82℃查手册ρ水= 969 kg/ m3, ρ乙醇= 737.3 kg/m3

塔顶密度ρLDH= 1/[X D/ρA + (1-X D)/ ρB] = 735.3 kg/ m3

进料板的液相质量分数:

ɑA= X F*M A/[X F*M A+(1-X F)M B] = 0.46

进料板的液相密度:

ρLDM= 1/[ɑA /ρA + (1-ɑA)/ ρB]= 833.3 kg/ m3

精馏段的平均密度ρLDM=(735.3+833.3)/2 = 784.3kg/ m3

4.5 液体平均表面张力的计算

塔顶表面平均张力由T=78℃查手册得:

σ水=62.9mN/m, σ乙醇=18.46mN/m

σlDm=18×0.86+62.9×(1-0.86)=24.68mN/m

进料板的表面张力由T=84℃查手册得:

σ水=61.8×103N/m,σ乙醇=17.88 ×103N/m

σlFm=17.88×0.25+61.8× (1-0.25)=50.82mN/m

精馏段的液相平均表面张力

σLM =(24.68+50.823)/2=37.75mN/m

5 塔径和塔高的计算

5.1 塔径的计算

以S L 为横坐标,s V 为纵坐标,作本塔板的负荷性能图(附图)。图中,作出操作点A ,连接OA ,即作出操作线。由图可读得,该筛板的操作上限为液泛控制,下限为漏液控制,由图查得

V s,max = V s,min = 故其操作弹性为

设计计算的主要结果

序 号 项 目 数值 1 平均温度t m ,o

C 81 2 平均压力P m ,kPa 113.35 3 气相流量V s ,(m 3/s ) 0.07 4 液相流量L s ,(m 3/s ) 0.0001 5 实际塔板数 29 6 有效段高度Z ,m 11 7 塔径,m 0.3 8 板间距,m 0.4 9 溢流形式 单溢流 10 降液管形式 弓形 11 堰长,m 0.2 12 堰高,m 0.0598 13 板上液层高度,m 0.6 14 堰上液层高度,m 0.0002 15 降液管底隙高度,m 0.00625 16 安定区宽度,m 0.07 17 边缘区宽度,m 0.05

18 开孔区面积,m2 0.084

19 筛孔直径,m 0.005

20 筛孔数目 431

21 孔中心距,m 0.015

22 开孔率,% 10.1

23 空塔气速,m/s 1

24 筛孔气速,m/s 8.25

25 稳定系数 1.22

26 每层塔板压降,Pa 411.6

27 负荷上限液泛控制

28 负荷下限漏液控制

29 液沫夹带e v,(kg液/kg气) 0.025

30 气相负荷上限,m3/s

31 气相负荷下限,m3/s

32 操作弹性

9.主要接管尺寸的选取

9.1 进料管

有已知料液流率为5200kg/h,取料液密度为965kg/m3,则料液体积流率为

取管内流速uf=0.5m/s,则进料管的直径

取进料管尺寸为φ63.5×3.0

9.2 回流管

由已知回流液流率为12298.6kg/h,取回流液密度为742.43kg/m3,则回流液体积流率为取回流管尺寸为φ140×4.5

9.3 釜液出口管

由已知釜液流率为3376kg/h,取釜液密度为920kg/m3,则釜液体积流率

取管内流速Uw =0.5m/s,则釜液出口管直径

取釜液出口管尺寸为φ57×3.0

9.4 塔顶蒸汽管

近似取精馏段体积流率为塔顶蒸汽体积流率VT,并取管内蒸汽流速uT=15m/s,则塔顶蒸汽管直径

取塔顶蒸气管尺寸为φ180×5.0

9.5 加热蒸气管

取加热蒸气管内蒸汽流速uT=0.6m3/s加热蒸气密度3.25kg/m3,流速取15m/s,则加热蒸气管径

取加热蒸气管尺寸为φ245×6。

10. 辅助设备的选取

10.1 冷凝器

冷凝器选用单壳程的列管式换热器,冷凝剂选用冷水,冷水走管程,蒸汽走壳程,该冷凝器为全冷凝器,对全凝器作热量衡算并忽略热量损失,选定冷水的入口温度为t1=25℃,出口温度为t2=40℃,选定回流液在饱和温度下进入塔内,由于塔顶馏出液几乎为纯乙醇作焓按纯乙醇计算,则

所以QC=Vr=256.629×16399=4.3×106J

为冷水消耗量

10.2 再沸器

本设计分离乙醇-水体系,可以采用直接蒸汽加热,只需在精馏塔的底部通入水蒸气即可,不需要外加再沸器。

符号说明

英文字母

A p ——塔板鼓泡区面积,m2;

A f ——降液管截面积,m2;

A0——筛孔面积,m2;

A T——塔截面积,m2;

C ——负荷系数,无因次;

C20——20dyn/cm时的负荷系数,无因次

C f——泛点负荷系数,无因次;

C p——比热,kJ/kg&S226;K;

d0 ——筛孔直径,m;

D ——塔径,m;

D ——塔顶产品流量,kmol/h或kg/h;

e V——雾沫夹带量,kg(液)/kg(气) ;

E ——液流收缩系数,无因次;

E T——总板效率或全塔效率,无因次;

F ——原料流量,kmol/h或kg/h;

g ——重力加速度,m/s2;

h d——干板压降,m;

h d——液体通过降液管的压降,m;

ht ——气相通过塔板的压降,m;

h f——板上鼓泡层高度,m;

hl ——板上液层的有效阻力,m;

h L——板上液层高度,m;

h0——降液管底隙高度,m;

h0w——堰上液层高度,m;

hp ——与单板压降相当的液柱高度,m;

h W ——溢流堰高度,m;

hσ——与克服表面张力的压强降相当的液柱高度,m;

H d——降液管内清液层高度,m;

H T——塔板间距,m;

I ——物质的焓,kJ/kg;

K ——稳定系数,无因次;

l W——堰长,m;

L S——塔内液体流量,m3/s;

M ——分子量;

n ——筛孔总数;

N T ——理论板数;

N ——实际板数;

P ——操作压强,Pa;

ΔP ——单板压强,Pa;

ΔP p——通过一层塔板的压强降,Pa/层;

q ——进料热状况参数,无因次;

Q ——热负荷,kJ/h;

Q B——再沸器热负荷,kJ/h;

Q C——全凝器热负荷,kJ/h;

Q L ——热负荷损失,kJ/h;

r ——汽化潜热,kJ/kg;

R ——气体常数,8314J/kmol&S226;K;

R ——回流比,无因次;

t ——温度,℃或K;

t ——孔心距,m;

T ——温度,℃或K;

T S ——塔顶温度,℃或K;

T`S——回流液温度,℃或K;

u ——空塔气速,m/s;

U a——按板上层液上方有效流通面积计的气速,m/s;U max——极限空塔气速,m/s;

u0——筛孔气速,m/s;

u0M——漏液点气速,m/s;

u’o ——降液管底隙处液体流速,m/s;

V ——精馏段上升蒸气量,kmol/h;

V h ——塔内气相流量,m3/h;

V s ——塔内气相流量,m3/s;

V’——提馏段上升蒸气量,kmol/h;

W ——釜残液流量,kmol/h或kg/h;——冷却水量,kg/h

W h ——加热蒸气量,kg/h;

W c ——边缘区宽度,m;

W d ——弓形降液管的宽度,m;

W S——破沫区宽度,m;

x ——液相组成,摩尔分率;

y ——气相组成,摩尔分率;

Z ——塔的有效高度,m。

希腊字母

α——相对挥发度,无因次;

ε’o ——板上液层充气系数,无因次;τ——液体在降液管内停留时间,无因次;μ——粘度,mPa&S226;s;

ρ——密度,kg/m3;

φ——液体的表面张力,N/m;

Φ——校正系数,无因次。

参考文献

[1]《化工过程及设备设计》,华南化工学院化工原理教研组,华南化工学院出版社,1986

[2]《化工原理》,上册。陈敏恒,从德兹,方图南,齐鸣斋编,化学工业出版社,北京2000

[3]《化工原理》,下册。陈敏恒,从德兹,方图南,齐鸣斋编,化学工业出版社,北京2000

[4]《华工原理实验》,尤小祥,于奕峰,袁中凯编,天津科学技术出版社,2002

结束语

本设计采用制造价格较低的筛板塔,尽量减少设备成本和操作成本,但仍不免许多不合理支出,设计方在此建议生产部门采用多塔形式,以求资源的良好整合与利用。通过此次设计,目的是使设备达到最佳的工艺要求,以节省费用,提高经济效益,那么就必须要熟练的掌握分离的作用和设计中注意的变数,另一方面也要考虑数据的特性,合不合符设计的要求,也存在一个合理性的问题,所以计算的范围也必须要从操作中来一个综合的评价。

这次的设计使我明白了一般的精馏塔的设备和工作原理,还有在生产中要注意的问题,由于在设计过程中难免会有很多人为的因素,所以也存在不少的问题,希望在以后的学习和生产中,要更加认真和细心去领悟问题的所在,好加以改进,做到最好。

乙醇精馏塔设计毕业论文

乙醇精馏塔设计毕业论文 目录 摘要................................................................. I Abstract............................................................. II 第一章绪论 (1) 1.1 设计的目的和意义 (1) 1.2 产品的性质及用途 (1) 1.2.1 物理性质 (1) 1.2.2 化学性质 (2) 1.2.3 乙醇的用途 (2) 第二章工艺流程的选择和确定 (3) 2.1 粗乙醇的精馏 (3) 2.1.1 精馏原理 (3) 2.1.2 精馏工艺和精馏塔的选择 (3) 2.2 乙醇精馏流程 (5) 第三章物料和能量衡算 (7) 3.1 物料衡算 (7) 3.1.1 粗乙醇精馏的物料平衡计算 (7) 3.1.2 主塔的物料平衡计算 (8) 3.2 主精馏塔能量衡算 (9) 3.2.1 带入热量计算 (9) 3.2.2 带出热量计算 (10) 3.2.3 冷却水用量计算 (10) 第四章精馏塔的设计 (11) 4.1 主精馏塔的设计 (11) 4.1.1 精馏塔全塔物料衡算及塔板数的确定 (11) 4.1.2 求最小回流比及操作回流比 (12) 4.1.3 气液相负荷 (12) 4.2 求操作线方程 (12) 4.3 图解法求理论板 (13) 4.3.1 塔板、气液平衡相图 (13) 4.3.2 板效率及实际塔板数 (14) 4.4 操作条件 (14) 4.4.1 操作压力 (14) 4.4.2 混合液气相密度 (15) 4.4.3 混合液液相密度 (16) 4.4.4 表面力 (16)

乙醇水精馏塔设计

⑴综合运用“化工原理”和相关选修课程的知识,联系化工生产的实际完成单元操作的化工设计实践,初步掌握化工单元操作的基本程序和方法。 ⑵熟悉查阅资料和标准、正确选用公式,数据选用简洁,文字和工程语言正确表达设计思路和结果。 ⑶树立正确设计思想,培养工程、经济和环保意识,提高分析工程问题的能力。二、设计任务及操作条件在一常压操作的连续精馏塔分离乙醇-水混合物。 生产能力(塔顶产品)3000 kg/h 操作周期 300 天/年 进料组成 25% (质量分数,下同) 塔顶馏出液组成≥94% 塔底馏出液组成≤0.1% 操作压力 4kPa(塔顶表压) 进料热状况泡点 单板压降:≤0.7 kPa 设备型式筛板 三、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件数据的计算; (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) 绘制精馏塔设计条件图; (11) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 [ 设计计算 ] (一)设计方案选定 本设计任务为分离水-乙醇混合物。 原料液由泵从原料储罐中引出,在预热器中预热至84℃后送入连续板式精馏塔(筛板塔),塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液,其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽;塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流,塔釜残液送至废热锅炉。 1精馏方式:本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中,并连续收集产物和排出残液。其优点是集成度高,可控性好,产品质量稳定。由于所涉浓度围乙醇和水的挥发度相差较大,因而无须采用特殊精馏。 2操作压力:本设计选择常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于乙醇和水这类非热敏沸点在常温(工业低温段)物系分离。 3塔板形式:根据生产要求,选择结构简单,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔处理能力大,塔板效率高,压降较低,在乙醇和水这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。 4加料方式和加料热状态:加料方式选择加料泵打入。由于原料温度稳定,为减少操作成本采用30度原料冷液进料。

(完整版)年产45万吨乙醇精馏工段工艺设计毕业设计

年产45万吨乙醇精馏工段工艺设 计 The Process Design of Ethanol Refining Section of 450 kt/a

目录 摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 .......................................................................................................................第一章绪论....................................................................................................... 1.1 国内乙醇工业的发展现状 ....................................................................................... 1.2 精馏塔的相关概述 ................................................................................................... 1.2.1精馏原理及其在化工生产上的应用..................................................................... 1.2.2精馏塔对塔设备的要求......................................................................................... 1.2.3常用板式塔类型及本设计的选型......................................................................... 1.2.4本设计所选塔的特性.............................................................................................第二章工艺流程选择与原材料的计算............................................................. 2.1 乙醇精馏工艺流程的概述 ....................................................................................... 2.2 乙醇原料的计算 ..................................................................................................... 2.2.1理论玉米秸秆葡萄糖消耗量................................................................................. 2.2.2实际玉米秸秆耗量 .................................................................................................第三章精馏设备的设计内容............................................................................. 3.1 塔板的工艺设计 ....................................................................................................... 3.1.1精馏塔全塔物料衡算............................................................................................. 3.1.2理论塔板数的确定 ................................................................................................. 3.1.3精馏塔操作工艺条件及相关物性数据的计算..................................................... 3.1.4塔板主要工艺结构尺寸的计算.............................................................................

乙醇水溶液提纯精馏塔设计毕业设计

乙醇水溶液提纯精馏塔设计毕业设计 目录 1.绪论 (1) 1.1.设计背景 (1) 1.2.设计意义 (1) 1.3.设计步骤 (1) 2.精馏塔设计计算 (2) 2.1.精馏流程的确定 (2) 2.2.塔的物料衡算 (2) 2.2.1.查阅文献,整理有关物性数据 (2) 2.2.2.料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (3) 2.2.3. 平均摩尔质量 (3) 2.2.4. 物料衡算 (3) 2.3. 塔板数的确定 (3) 2.3.1. 乙醇—水物系的气液平衡数据 (4) 2.3.2. 求最小回流比及操作回流比 (4) 2.3.3. 求精馏塔的气液相负荷 (4) 2.3.4. 求操作线方程 (4) 2.3.5. 图解法求理论塔板层数 (4) 2.3.6. 求实际塔板数 (5) 2.4 塔的工艺条件及物性数据计算 (6) 2.4.1. 操作压力 (6) 2.4.2. 平均摩尔质量 (7) 2.4.3. 平均密度 (7) 2.4. 3.1 .....................................................气相密度7 2.4. 3.2 ................................................. 液相平均密度7 2.4.4. 液体表面力 (8) 2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9) 2.5.1. 塔径的计算 (9) 2.5.2. 精馏塔有效高度的计算 (9) 2.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (9) 2.6.1. 堰长 (9) 2.6.2. 溢流堰高度 (10) 2.6.3. 弓形降液管宽度和截面积 (10) 2.6.4. 降液管底隙高度 (11) 2.7 塔板布置 (11) 2.7.1. 塔板的分块 (12) 2.7.2. 边缘区宽度确定 (12)

乙醇-水连续浮阀式精馏塔的设计方案

乙醇-水连续浮阀式精馏塔的设计方案 第1章前言 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 实际生产中,在精馏柱及精馏塔中精馏时,上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。 对理想液态混合物精馏时,最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质,而残液是沸点高的A物质,精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区,温度最高;塔顶温度最低。精馏结果,塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分,纯高沸点组分则留在塔底。 1.2精馏塔对塔设备的要求 精馏设备所用的设备及其相互联系,总称为精馏装置,其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如下: 一:生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流 动。 二:效率高:气液两相在塔保持充分的密切接触,具有较高的塔板效率或传质效率。 三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,可以节省动力费用,在减压操作是时,易于达到所要求的真空度。 四:有一定的操作弹性:当气液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,而且不会使效率发生较大的变化。 五:结构简单,造价低,安装检修方便。

六:能满足某些工艺的特性:腐蚀性,热敏性,起泡性等。 1.4常用板式塔类型及本设计的选型 常用板式塔类型有很多,如:筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点,且加工方便,故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛,是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备,浮阀塔多用不锈钢板或合金。实际操作表明,浮阀在一定程度的漏夜状态下,使其操作板效率明显下降,其操作的负荷围较泡罩塔窄,但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。 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。所以在此我们使用浮阀塔,浮阀塔的突出优点是结构简单,造价低,制造方便;塔板开孔率大,生产能力大等。 乙醇与水的分离是正常物系的分离,精馏的意义重大,在化工生产中应用非常广泛,对于提纯物质有非常重要的意义。所以有必要做好本次设计 1.4.本设计所选塔的特性 浮阀塔的优点是: 1.生产能力大,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力 比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。 2.操作弹性大,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操作而允许 的负荷波动围比筛板塔,泡罩塔都大。 3.塔板效率高,由于上升气体从水平方向吹入液层,故气液接触时间较长,而雾沫夹 带量小,塔板效率高。 4.气体压降及液面落差小,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,使气体压降及液面落差

乙醇—水溶液精馏塔设计[精选.]

第一章绪论 (2) 一、目的: (2) 二、已知参数: (2) 三、设计内容: (2) 第二章课程设计报告内容 (3) 一、精馏流程的确定 (3) 二、塔的物料衡算 (3) 三、塔板数的确定 (4) 四、塔的工艺条件及物性数据计算 (6) 五、精馏段气液负荷计算 (10) 六、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (10) 七、筛板的流体力学验算 (15) 八、塔板负荷性能图 (18) 九、筛板塔的工艺设计计算结果总表 (22) 十、精馏塔的附属设备及接管尺寸 (22) 第三章总结 (23) .

乙醇——水连续精馏塔的设计 第一章绪论 一、目的: 通过课程设计进一步巩固课本所学的内容,培养学生运用所学理论知识进行化工单元过程设计的初步能力,使所学的知识系统化,通过本次设计,应了解设计的内容,方法及步骤,使学生具有调节技术资料,自行确定设计方案,进行设计计算,并绘制设备条件图、编写设计说明书。 在常压连续精馏塔中精馏分离含乙醇25%的乙醇—水混合液,分离后塔顶馏出液中含乙醇量不小于94%,塔底釜液中含乙醇不高于0.1%(均为质量分数)。 二、已知参数: (1)设计任务 ●进料乙醇 X = 25 %(质量分数,下同) ●生产能力 Q = 80t/d ●塔顶产品组成 > 94 % ●塔底产品组成 < 0.1 % (2)操作条件 ●操作压强:常压 ●精馏塔塔顶压强:Z = 4 KPa ●进料热状态:泡点进料 ●回流比:自定待测 ●冷却水: 20 ℃ ●加热蒸汽:低压蒸汽,0.2 MPa ●单板压强:≤ 0.7 ●全塔效率:E T = 52 % ●建厂地址:南京地区 ●塔顶为全凝器,中间泡点进料,筛板式连续精馏 三、设计内容: (1)设计方案的确定及流程说明 (2)塔的工艺计算

精馏塔的设计(毕业设计)讲义

精馏塔尺寸设计计算 初馏塔的主要任务是分离乙酸和水、醋酸乙烯,釜液回收的乙酸作为气体分离塔吸收液及物料,塔顶醋酸乙烯和水经冷却后进行相分离。塔顶温度为102℃,塔釜温度为117℃,操作压力4kPa。 由于浮阀塔塔板需按一定的中心距开阀孔,阀孔上覆以可以升降的阀片,其结构比泡罩塔简单,而且生产能力大,效率高,弹性大。所以该初馏塔设计为浮阀塔,浮阀选用F1型重阀。在工艺过程中,对初馏塔的处理量要求较大,塔内液体流量大,所以塔板的液流形式选择双流型,以便减少液面落差,改善气液分布状况。 4.2.1 操作理论板数和操作回流比 初馏塔精馏过程计算采用简捷计算法。 (1)最少理论板数N m 系统最少理论板数,即所涉及蒸馏系统(包括塔顶全凝器和塔釜再沸器)在全回流下所需要的全部理论板数,一般按Fenske方程[20]求取。 式中x D,l,x D,h——轻、重关键组分在塔顶馏出物(液相或气相)中的摩尔分数; x W,l,x W,h——轻、重关键组分在塔釜液相中的摩尔分数; αav——轻、重关键组分在塔内的平均相对挥发度; N m——系统最少平衡级(理论板)数。 塔顶和塔釜的相对挥发度分别为αD=1.78,αW=1.84,则精馏段的平均相对挥发度: 由式(4-9)得最少理论板数: 初馏塔塔顶有全凝器与塔釜有再沸器,塔的最少理论板数N m应较小,则最少理论板数:。 (2)最小回流比 最小回流比,即在给定条件下以无穷多的塔板满足分离要求时,所需回流比R m,可用Underwood法计算。此法需先求出一个Underwood参数θ。 求出θ代入式(4-11)即得最小回流比。

式中——进料(包括气、液两相)中i组分的摩尔分数; c——组分个数; αi——i组分的相对挥发度; θ——Underwood参数; ——塔顶馏出物中i组分的摩尔分数。 进料状态为泡点液体进料,即q=1。取塔顶与塔釜温度的加权平均值为进料板温度(即计算温度),则 在进料板温度109.04℃下,取组分B(H2O)为基准组分,则各组分的相对挥发度分别为αAB=2.1,αBB=1,αCB=0.93,所以 利用试差法解得θ=0.9658,并代入式(4-11)得 (3)操作回流比R和操作理论板数N0 操作回流比与操作理论板数的选用取决于操作费用与基建投资的权衡。一般按R/R m=1.2~1.5的关系求出R,再根据Gilliland关联[20]求出N0。 取R/R m=1.2,得R=26.34,则有: 查Gilliland图得 解得操作理论板数N0=51。 4.2.2 实际塔板数 (1)进料板位置的确定 对于泡点进料,可用Kirkbride提出的经验式进行计算。

乙醇水精馏塔设计化工原理课程设计

题目:乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间: 化工原理课程设计任务书(化工1) 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务:乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷(按每年7200小时计算):6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况:自选 回流比:自选 加热蒸汽:低压蒸汽 单板压降:≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度(乙醇mol%) 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程,绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。

3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算,操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算:热负荷,载热体用量,选型及流体力学计算。 料液泵设计计算:流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2图纸) 2、主要设备工艺条件图(A2图纸) 目录 前言 (4) 1概述 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1流程简介 (7) 2.2工艺参数选择 (8) 3工艺计算 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)

分离乙醇水精馏塔设计(含经典实用工艺流程图和塔设备图).doc

分离乙醇-水的精馏塔设计 设计人员: 所在班级:化学工程与工艺成绩: 指导老师:日期:

化工原理课程设计任务书 一、设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 (1)进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分数,下同),其余为水; (2)产品的乙醇含量不得低于90%; (3)塔顶易挥发组分回收率为99%; (4)生产能力为50000吨/年90%的乙醇产品; (5)每年按330天计,每天24小时连续运行。 (6)操作条件 a)塔顶压强 4kPa (表压) b)进料热状态自选 c)回流比自选 d)加热蒸汽压力低压蒸汽(或自选) e)单板压降 kPa。 三、设备形式:筛板塔或浮阀塔 四、设计内容: 1、设计说明书的内容 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)对设计过程的评述和有关问题的讨论; 2、设计图纸要求; 1)绘制生产工艺流程图(A2 号图纸); 2)绘制精馏塔设计条件图(A2 号图纸); 五、设计基础数据: 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据; 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。 一、设计题目:乙醇---水连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件:进精馏塔的料液含乙醇35%(质量分 数,下同),其余为水;产品的乙醇含量不得低于90%;塔 顶易挥发组分回收率为99%,生产能力为50000吨/年90% 的乙醇产品;每年按330天计,每天24小时连续运行。塔顶 压强 4kPa (表压)进料热状态自选回流比自选加热蒸汽 压力低压蒸汽(或自选)单板压降≤0.7kPa。 三、设备形式:筛板塔 四、设计内容: 1)精馏塔的物料衡算: 原料乙醇的组成 xF==0.1740

毕业设计--精馏塔的工艺和机械设计

毕业设计(论文) 2013 届 题目CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计专业化工设备与维修技术

毕业论文(设计)任务书 1、论文(设计)题目:CS2和CCl4精馏塔的工艺 和机械设计 2、论文(设计)要求: (1)学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量,最好是独立完成。 (2)选题有一定的理论意义与实践价值,必须与所学专业相关。(3)主题明确,思路清晰。 (4)文献工作扎实,能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。 (5)格式规范,严格按系部制定的论文格式模板调整格式。 (6)所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。 3、论文(设计)日期:任务下达日期 2013.3.4 完成日期 2013.4.10 4、指导教师签字:

CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计 摘要:本次设计的目的是通过精馏操作来完成二硫化碳和四氯化碳混合溶液的分离,从而获得较高浓度的轻组分二硫化碳。精馏是利用混合液中各组分挥发度不同而达到分离要求的一种单元操作。本设计详细阐述了设计的各部分内容,计算贯穿在整个设计中。本设计包括蒸馏技术的概述、精馏塔工艺尺寸的计算、塔板校核、精馏塔结构的设计、筒体及各部件材料的选择、筒体各处开孔补强的设计、塔体机械强度的校核及精馏塔装配图的绘制等主要内容。 关键字:精馏塔,塔板校核,开孔补强,机械强度。

目录 1.概论 (1) 1.1蒸馏技术背景、基本概念和分类 (1) 1.1.1蒸馏技术背景 (1) 1.1.3蒸馏技术分类 (1) 1.2塔设备的作用和类型 (2) 1.2.1塔设备的作用 (2) 1.2.2塔设备的类型 (2) 1.3蒸馏技术节能 (3) 1.4现在蒸馏技术面临的机遇和挑战 (3) 1.5本设计中的方案选择 (4) 2.精馏塔设计任务书 (6) 2.1设计题目:二硫化碳—四氯化碳精馏塔设计 (6) 2.2设计任务及操作条件 (6) 2.3设计内容 (6) 2.4设计基础数据 (7) 3.各部分结构尺寸的确定和设计计算 (8) 3.1.物料衡算 (8) 3.2全塔物料衡算 (8) 3.3塔板数的确定 (8) 3.4塔工艺条件及物性数据计算 (11) 3.4.1操作压强的计算P m (11) 3.4.3精馏塔气相密度 (11) 3.4.4精馏塔液相密度 (11) 3.5精馏塔气液负荷计算 (12) 3.6精馏塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (13) 3.6.1塔径的计算 (13) 3.6.2塔高计算 (14)

乙醇精馏塔设计(1)资料

化工原理课程设计 设计题目:乙醇精馏塔 前言 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。 蒸气由塔底进入,与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移,蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,蒸气愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,热蒸发后,蒸气返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。 精馏塔的工作原理是根据各混合气体的汽化点(或沸点)的不同,控制塔各节的不同温度,达到分离提纯的目的。 化工生产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,精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。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。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度,要用连续精馏的方法,因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的,塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作,除精馏塔外,还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知,单有精馏塔还不能完成精馏操作,还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器,有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备,才能实现整个操作。 本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二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。 本设计包括设计方案的选取,主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算,辅助设备的选型,工艺流程图,主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算,调试出塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数,以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

乙醇—水溶液精馏塔设计

乙醇-水溶液连续精馏塔设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23) 精馏塔设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件 1.处理量: 15000 (吨/年) 2.料液浓度: 35 (wt%) 3.产品浓度: 93 (wt%) 4.易挥发组分回收率: 99% 5.每年实际生产时间:7200小时/年 6. 操作条件: ①间接蒸汽加热; ②塔顶压强:1.03 atm(绝对压强) ③进料热状况:泡点进料; 三、设计任务 a) 流程的确定与说明; b) 塔板和塔径计算;

c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图; ii. 流体力学验算; iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量; ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图,编写设计说明书。 乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 前言 乙醇在工业、医药、民用等方面,都有很广泛的应用,是很重要的一种原料。在很多方面,要求乙醇有不同的纯度,有时要求纯度很高,甚至是无水乙醇,这是很有困难的,因为乙醇极具挥发性,也极具溶解性,所以,想要得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度,要用连续精馏的方法,因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的,塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作,除精馏塔外,还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知,单有精馏塔还不能完成精馏操作,还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器,有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备,才能实现整个操作。 浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用,由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点,已成为国内应用最广泛的塔型,特别是在石油、化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式,但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好,广泛应用在化工及炼油生产中,现已列入部颁标准(JB168-68)内,F1型浮阀又分轻阀和重阀两

乙醇_水精馏塔设计说明

符号说明:英文字母 Aa---- 塔板的开孔区面积,m2 A f---- 降液管的截面积, m2 A T----塔的截面积 m C----负荷因子无因次 C20----表面力为20mN/m的负荷因子 d o----阀孔直径 D----塔径 e v----液沫夹带量 kg液/kg气 E T----总板效率 R----回流比 R min----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol t m----平均温度℃ g----重力加速度 9.81m/s2 F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) h l----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 h f----塔板上鼓层高度 m h L----板上清液层高度 m h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 m h ow----堰上液层高度 m h W----溢流堰高度 m h P----与克服表面力的压降相当的液注高度m H-----浮阀塔高度 m H B----塔底空间高度 m H d----降液管清液层高度 m H D----塔顶空间高度 m H F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 m H T----塔板间距 m l W----堰长 m Ls----液体体积流量 m3/s N----阀孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa △Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数 u----空塔气速 m/s V s----气体体积流量 m3/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 希腊字母 θ----液体在降液管停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面力N/m φ----开孔率无因次 X`----质量分率无因次 下标 Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的 m----精馏段 n-----提馏段 D----塔顶 F-----进料板 W----塔釜

化工原理课程设计乙醇水精馏塔设计

化工原理课程设计 题目:乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间:2010、12、20-2011、1、6

化工原理课程设计任务书(化工1) 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务:乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷(按每年7200小时计算):6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况:自选 回流比:自选 加热蒸汽:低压蒸汽 单板压降:≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度(乙醇mol%) 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程,绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算,工艺过程的物料衡算及热量衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。 3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算,操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算:热负荷,载热体用量,选型及流体力学计算。 料液泵设计计算:流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2 图纸) 2、主要设备工艺条件图(A2图纸) 目录 前言 (4)

1概述 (5) 1.1 设计目的 (5) 1.2 塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1 流程简介 (7) 2.2 工艺参数选择 (8) 3 工艺计算 (9) 3.1物料衡算 (9) 3.2理论塔板数的计算 (10) 3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据 (10) 如表3-1 (10) 3.2.2 q线方程 (9) 3.2.3 平衡线 (11) 3.2.4 回流比 (12) 3.2.5 操作线方程 (12) 3.2.6 理论板数的计算 (12) 3.3 实际塔板数的计算 (13) 3.3.1全塔效率ET (13) 3.3.2 实际板数NE (14) 4塔的结构计算 (15) 4.1混合组分的平均物性参数的计算 (15) 4.1.1平均分子量的计算 (15) 4.1.2 平均密度的计算 (16) 4.2塔高的计算 (17) 4.3塔径的计算 (17) 4.3.1 初步计算塔径 (17) 4.3.2 塔径的圆整 (18) 4.4塔板结构参数的确定 (19) 4.4.1溢流装置的设计 (19) 4.4.2塔盘布置(如图4-4) (20) 4.4.3 筛孔数及排列并计算开孔率 (21) 4.4.4 筛口气速和筛孔数的计算 (21) 5 精馏塔的流体力学性能验算 (22) 5.1 分别核算精馏段、提留段是否能通过流体力学验算 (22) 5.1.1液沫夹带校核 (22) 5.2.2塔板阻力校核 (23) 5.2.3溢流液泛条件的校核 (25) 5.2.4 液体在降液管内停留时间的校核 (26) 5.2.5 漏液限校核 (26) 5.2 分别作精馏段、提留段负荷性能图 (26) 5.3 塔结构数据汇总 (29) 6 塔的总体结构 (30) 7 辅助设备的选择 (31) 7.1塔顶冷凝器的选择 (31) 7.2塔底再沸器的选择 (32) 7.3管道设计与选择 (33)

苯-氯苯连续精馏塔设计毕业论文外文翻译

学号: HEBEI UNITED UNIVERSITY 毕业设计外文翻译 G RADUATE D ESIGN F OREIGN L ANGUAGE T RANSLATION 设计题目:苯-氯苯连续精馏塔设计 学生姓名: 专业班级: 学院:机械工程学院 指导教师: 2012年5月26日

气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔、筛板塔,其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。 在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门,塔设备是一种重要的单元操作设备。它的应用面广、量大。据统计,塔设备无论其投资费还是所有消耗的钢材重量,在整个过程装备中所占的比例都相当高。 精馏是分离液体混合物最常用一种作,在化工、炼油等工业中应用很广。它通过汽、液两相的直接接触,利用组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发的由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传质过程。 本设计是笨-氯苯连续分离精馏塔,而氯苯是一种重要的基本有机合成原料,用作染料、医药、农药、有机合成中间体。用于制造苯酚、硝基氯苯、二硝基氯苯、苯胺、硝基酚及杀虫剂滴滴涕等,也用作乙基纤维素和许多树脂的溶剂。氯苯的下游产品中,硝基氯化苯是氯苯的主要消费用户,对硝基氯化苯是重要的染料、农药、医药的中间体。以对硝基氯化苯为原料可以生产对硝基苯酚、对硝基苯胺、对氨基苯酚、对苯二胺、对氨基苯甲醚和对氨基苯乙醚等一系列有机化工产品。但由于用苯氯化法制氯苯后,苯和氯苯互溶,因此需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。 首先,苯和氯苯的原料在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下

精馏塔设计图(参考)

1 / 2 ∠1∶10 设计数量 职务姓名日期制图校核审核审定批准 比例 图幅 1∶20 A1 版次 设计项目设计阶段 毕业设计施工图 精馏塔 重量(Kg) 单件总重备注 件号 图号或标准号 名称 材料1 2345基础环 筋板盖板垫板静电接地板14824241Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A·F 16MnR Q235-A 6 789 10111213 14151617JB4710-92 GB/T3092-93HG20594-97JB4710-92GB/T3092-93HG20594-97JB4710-92 GB/T3092-93HG20594-97HG5-1373-80引出孔 φ159×4.5引出管 DN40法兰 PN1.0,DN40排气管 φ80接管 DN20,L=250法兰 PN1.0,DN20液封盘 塔釜隔板筒体 φ1600×16进料管 DN32法兰 PN1.0,DN32吊柱 111411111111 6.723.931.55322.7 94.2374.19140.62.97 5.382.364.67 1.170.411.0321.9376181210.69 2.02380Q235-A·F Q235-A 1111111311177511组合件16MnR Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A 45Q235-A·F Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A 组合件Q235-A 111111224Q235-A 16MnR Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A Q235-A 1819202122232425 2627282930313233343536 3738394041 扁钢 8×16HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97GB/T3092-93GB/T3092-93GB/T3092-93HG8162-87JB/T4737-95HG20594-97HG20594-97GB/T3092-93GB/T3092-93GB/T3092-93JB/T4736-95HG21515-95HJ97403224-3HJ97403224-7JB/T4734-95JB4710-92JB4710-921Q235-A HG20652-1998JB/ZQ4363-86上封头DN1600×16接管 DN20,L=250法兰 PN1.0,DN20出气管 DN600法兰 PN1.0,DN600接管 DN20,L=250法兰 PN1.0,DN20气体出口挡板回流管 DN45法兰 PN1.0,DN45补强圈 DN450×8人孔 DN450塔盘接管 DN20,L=250法兰 PN1.0,DN20下封头DN1600×16裙座筒体 法兰 PN1.0,DN20引出管 DN20引出孔 φ133×4检查孔 排净孔地脚螺栓M42×4.5GB704-88370.70.411.0382.3248.10.411.031.874.150.962.36118.3 310.10.411.03370.738021.032.612.2442.540.6 16.944.3δ=8 1 40 6 23 45 41 39 38 37789 10 1112 3635 34 33 3213 14 31 15 1630 2917 28 2726 25 24 2318 19 202122 a b c d e f i g h j1 k l n m5 m7 Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 技术要求 1、本设备按GB150-1998《钢制压力容器》和HG20652-95《钢制化工容器制造技术要求》进行 制造、试验和验收,并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》的监督;2、焊条采用电弧焊,焊条牌号E4301; 3、焊接接头型式及尺寸,除图中标明外,按HG20583-1998规定,角焊缝的焊接尺寸按较薄板 厚度,法兰焊接按相应法兰中的规定; 4、容器上A、B类焊缝采用探伤检查,探伤长度20%; 5、设备制造完毕后,卧立以0.2MPa进行水压试验; 6、塔体直线允许度误差是H/1000,每米不得超过3mm,塔体安装垂直度允差是最大30mm; 7、裙座螺栓孔中心圆直径允差以及相邻两孔或任意两弦长允差为2mm; 8、塔盘制造安装按JB1205《塔盘技术条件》进行; 9、管口及支座方位见接管方位图。 技术特性表 管口表 总质量:27685 Kg e m1-7a f i g h j2n j4 l j3 k j1 b c d j3 序号 项 目指 标11 109 87654 3 21设计压力 MPa 设计温度 ℃工作压力 MPa 工作温度 ℃工作介质主要受压元件许用应力 MPa 焊缝接头系数腐蚀裕量 mm 全容积 m 容器类别 0.11500.027102 筒体、封头、法兰1700.58157.9327符号公称尺寸连接尺寸标准紧密面 型式用途或名称b c d e f g h i j1-4k l m1-7n 2060020453220202020402045040 HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97HG20594-97 HG21515-95凹凹凹凹凹凹凹凹凹凹凹凹凹 温度计口气相出口压力计口回流口进料口液面计口液面计口温度计口排气管口至再沸器口出料口人孔再沸器返回口 313028263335373929 2732 3436 38404142 43 444546 474849 505125 24 2322 21201918 1716 151******** 8 7654 32114m6 m7 m5 m4 m3 m2 m1 1 2 3 4 5 30 31 32 33 3435 5051管口方位示意图 A、B类焊缝 1:2 整体示意图1:2 Ⅵ Ⅴ 1:5 1:5 Ⅳ A B B向 A向 Ⅲ 1:5 Ⅱ 1:5 Ⅰ 1:10 平台一 平台二 357 2901

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