课程设计-筛板塔设计

1、浮阀精馏塔设计 苯- -甲苯物系 一、化工原理课程设计任务书 浮阀精馏塔处理苯- -甲苯物系 学院 班级 学号 姓名 中国矿业大学 化工学院 1、设计题目： 本课程设计是依据实际生产情况加以一 定程度的简化而提出的。 浮阀精馏塔设计 （苯- -甲苯物系） 2、设计任务及操作条件 1. 进精馏塔的料液含苯 25、30、35、40、45、50、55）% (质 量)，其余为甲苯 2. 产品的苯含量97%(质量) 3. 釜液中苯含量2%(质量) 4. 生产能力为日产(24小时) 20、（25、30、35、40）吨 97%(质量)的苯产品 5. 操作条件 (1) 精馏塔塔顶压强 0.04 MPa(表压)

2、 (2) 进料热状况 泡点液体 (3) 回流比 R = 1.6 Rmin (4) 加热水蒸气压强 3.0 kg/cm2 (表压) (5) 单板压降 24 mmHg (6) 设备型式 浮阀 (7) 厂址 徐州地区 3、设计项目(设计说明书内容) 1. 流程的确定及说明 2. 塔板数的计算 3. 塔径计算 4. 塔板结构设计 (1) 塔板结构尺寸的确定 (2) 流体力学验算 (3) 计算、绘制塔板负荷性能图 5. 其它 (1) 塔釜加热蒸汽消耗量的计算 (2) 塔顶冷凝器或冷却器(设计者 确定)的换热面积和选型，冷却水 消耗量的计算 4、苯的生产工艺流程 1 2 3 44 5 67 8 9 11

3、12 1.轻苯储槽 2.进料泵 3.纯苯精馏塔 4.加热器 5.冷凝冷却器 6.油水分离器 7.回流槽 8.计量槽 9.回流泵 10.喷淋式冷却器 11.釜液储槽 精馏塔流程 连续精馏装置 示意图 精馏段 提馏段 1精馏塔 2再沸器 3冷凝器 间歇精馏装置示意图 1精馏塔 2再沸器 3冷凝器 4观察罩 5储 槽 逐板计算法示意图 分凝器流程： 分凝器相当 于一块理论 板 全凝器流程： 二、生产工艺流程设计 以流程图的形式表示出由原料到成品的整个生产 过程中物料被加工的顺序及各股物料的流向； 同时也表示出生产中采用的化工操作单元及其设 备（包括化学反应、物理过程和相应设备） 进一步制定化工管道流

4、程和计量（控制流程） 1、生产工艺流程设计的三个阶段 （1）生产工艺流程示意图 （2）生产工艺流程草图 （3）生产工艺流程图 生产方法确定 生产工艺流程示意图 生产工艺流程草图 车间布置 生产工艺流程图 物料衡 算 设备设 计 能量衡 算 修正 （1）生产工艺流程示意图 物料流程： 图例： 设备一览表： （2）生产工艺流程草图 物料流程: 图例： 设备一览表： 图签： 图框： （3）生产工艺流程图 三、精馏塔（初步）工艺设计 1、流程的选择 2、操作压力的确定 3、进料热状况的确定 4、加热方式的确定 5、回流比的选择 6、塔板效率的估算 1、流程的选择 精馏装置，主体包括： 精馏塔：板式塔型

5、式，填料塔 塔顶冷凝器：全凝器，分凝器 塔底再沸器型式 2、操作压力的确定 首选常压操作。 若沸点过高，或高温下物料变性，用减压精 馏 若沸点过低，可采用加压操作。 3、进料热状况的确定 以泡点进料为常见。 使塔径相近或相等。 进料需增加预热器。 进料状态决定塔板数、加料位置和塔径大小。 需对操作控制，操作费用和设备投资综合考 虑 4、加热方式的确定 一般采用间接加热。 直接蒸汽加热： 加热蒸汽略高于釜中压强，以克服蒸汽从小孔喷出时克服釜 内净压强。一般采用0.40.7atm.（表压） 蒸汽分布管，孔径310mm， 小孔的中心距510孔径， 小孔总面积1.21.5管截面积， 下方和侧下方开孔，

6、距液面0.6m。 5、回流比的选择 计算最小回流比； 确定适宜的回流比，R=(1.12)Rmin R=(1.61.9)Rmin 6、塔板效率的估算 经验式估算 关联图估算 四、塔板结构设计 1、板间距的选定 因素：雾沫夹带，物料的发 泡性，操作弹性，安装后检 修方便。 2、塔盘类型及塔盘结构： 300900mm，用整块塔盘， 定管距式支撑结构： 重叠式支撑结构 700mm 塔节长度；决定于塔径和支 撑结构。 操作； 塔径800mm，塔 节长度 20002500mm，以 人体深入塔节内 操作。 定距管结构，每 个塔节内56个塔 板。 重叠式不受限制 。 分块式塔盘， 800mm。 四、塔板结构设

7、计 （1）人孔: 34块；常清洗 68块；不常清洗 板间距600mm 人孔450500mm 伸出筒体长度200250mm。 中心距离操作平台 8001200mm。 （2）塔顶空间： 增加板间距， 除沫器 五、附属设备 1、塔顶冷凝器： （1）全凝器和分凝器选择 （2）冷凝器型式 2、再沸器： （1）立式热虹吸再沸器 （2）卧式热虹吸再沸器 （3）罐式再沸器 （4）泵强制输送式再沸器 （1）塔顶全凝器和分凝器选择 （2）冷凝器型式 整体式 自流式 强制循环式 2、再沸器 六、主要管路尺寸的计算 （1）塔顶出口蒸汽尺寸 （2）回流管直径 （3）加料管直径 （4）残液排除管径 （5）加热蒸汽管径 （1）塔顶出口蒸汽尺寸 （2）回流管直径 （3）加料管直径 料液由高位槽流入塔内时，取0.40.8m/s （4）残液排除管径 速度取0.51.0m/s （5）加热蒸汽管径 饱和水蒸气（3105表压）2040m/s （30 105表压）80m/s 七、设计项目 1、流程的确定及说明 2、塔板数计算 3、塔径计算 4、塔板结构设计 （1）塔板结构尺寸的确定 （2） 流体力学验算 （3）塔板负荷性能图 6、塔顶换热器型式的