化工原理课程设计学生姓名 xxx 学 号 xxxxxxxxx学院 化学化工学院专 业 应用化学题 目 甲醇-水溶液连续筛板精馏塔设计xxx xx 指导教师（姓 名） （专业技术职称/学位）（姓 名） （专业技术职称/ 学位）2013 年 5 月淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 设计题目名称：甲醇-水溶液连续筛板精馏塔设计学生姓名：xxx 班级：10xx 班指导老师：xxx 完成时间：2013 年 5 月1、设计条件：1、物系：甲醇水；2、塔板类型：筛孔塔板；3、处理量：50000t/年；4、料液组成（质量分数）：0.40（甲醇） ；5、分离要求易（挥发组分的质量分数）：塔顶（质量分数）0.93；塔底0.005；6、进料状态：泡点进料；7、操作压力：常压；8、厂址选择：xxxx 地区二、设计内容及要求：（1）设计方案的确定：1、常压精馏；2、进料状态：泡点进料；3、加热方式：塔底间接加热，塔顶全凝；4、热能的利用。（2）工艺计算：1、物料衡算；2、热量衡算；3、回流比的确定； 4、理论塔板数的确定。（3）塔板及其塔的主要尺寸的设计：1、塔板间距的确定；2、塔径的确定；3、塔板的布置及其板上流流程的确定。（4）流体力学的计算及其有关水力性质的校核。（5）板式精馏塔辅助设备的选型。（6）绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 三、编写设计说明书设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。附： 汽液平衡数据x y x y x y0.00 0.000 0.15 0.517 0.70 0.8700.02 0.134 0.20 0.579 0.80 0.9150.04 0.234 0.30 0.665 0.90 0.9580.06 0.304 0.40 0.729 0.95 0.9790.08 0.365 0.50 0.779 1.00 1.0000.10 0.418 0.60 0.825淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 符号说明：英文字母Aa- 塔板的开孔区面积，m 2Af- 降液管的截面积, m 2Ao- 筛孔区面积, m 2 AT-塔的截面积 m 2 P P-气体通过每层筛板的压降C-负荷因子 无因次 t-筛孔的中心距C20-表面张力为 20mN/m 的负荷因子do-筛孔直径 uo-液体通过降液管底隙的速度D-塔径 m Wc-边缘无效区宽度ev-液沫夹带量 kg 液/kg 气 Wd-弓形降液管的宽度ET-总板效率 Ws-破沫区宽度R-回流比Rmin-最小回流比 M-平均摩尔质量 kg/kmoltm-平均温度 g-重力加速度 9.81m/s 2 Z-板式塔的有效高度Fo-筛孔气相动能因子 kg 1/2/(s.m1/2)hl-进口堰与降液管间的水平距离 m -液体在降液管内停留时间hc-与干板压降相当的液柱高度 m -粘度hd-与液体流过降液管的压降相当的液注高度 m -密度hf-塔板上鼓层高度 m -表面张力hL-板上清液层高度 m -液体密度校正系数h1-与板上液层阻力相当的液注高度 mho-降液管的义底隙高度 mhow-堰上液层高度 mhW-出口堰高度 mhW-进口堰高度 mh -克服表面张力的压降相当的液注高度 mH-板式塔高度 mHB-塔底空间高度 mHd-降液管内清液层高度 mHD-塔顶空间高度 mHF-进料板处塔板间距 mHP-人孔处塔板间距 mHT-塔板间距 mH1-封头高度 mH2-裙座高度 mK-稳定系数lW-堰长 mLh-液体体积流量 m 3/hLs-液体体积流量 m 3/sn-筛孔数目 P-操作压力 KPaP-压力降 KPaPp-气体通过每层筛的压降 KPaT-理论板层数u-空塔气速 m/su0,min-漏夜点气速 m/suo -液体通过降液管底隙的速度 m/sVh-气体体积流量 m 3/hVs-气体体积流量 m 3/sWc-边缘无效区宽度 mWd-弓形降液管宽度 mWs -破沫区宽度 mZ - 板式塔的有效高度 m 希腊字母-筛板的厚度 m淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 -液体在降液管内停留的时间 s-粘度 mPa.s-密度 kg/m 3-表面张力 N/m-开孔率 无因次-质量分率 无因次 下标Max- 最大的Min - 最小的L- 液相的V- 气相的淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 目 录一、概述 .11.1、精馏操作对塔设备的要求和类型 .11.2、精馏塔的设计步骤 .2二、精馏塔的物料衡算 .22.1、原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率 .2三、塔板数的确定 .33.1、理论板层数 NT 的求取 .33.2、理论板层数 NT 的求取 .4四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据数据的计算 .44.1、操作压力的计算 .44.2、操作温度的计算 .44.3、平均摩尔质量的计算 .54.4、平均密度的计算 .54.5、平均粘度的计算 .64.6、平均表面张力的计算 .7五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 .75.2、提馏段塔径的计算 .85.3、精馏塔有效高度的计算 .9六、 塔板主要工艺尺寸的计算 .96.1、精馏段 .96.2、提馏段 (计算公式和原理同精馏段) .11七、 筛板的流体力学验算 .137.1、精馏段 .13八、塔板负荷性能图 .168.1、精馏段 .168.2、提馏段 .19九、筛板塔设计计算结果 .22十、辅助设备的计算及选型 .23淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 10.1、原料贮罐 .2310.2、产品贮罐 .2410.3、原料预热器 .2410.4、塔顶全凝器 .2510.5、塔底再沸器 .2610.6、产品冷却器 .2610.7、精馏塔 .2710.8、管径的设计 .2710.9、泵的计算及选型 .28十一、参考文献 .29十二、设计评论 .30淮阴师范学院化学化工学院化工原理课程设计 0一、概述1.1、精馏操作对塔设备的要求和类型对塔设备的要求精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为