化工设计最最终版

1、化工原理课程设计 13应化 2016年6月 化工原理课程设计不同于平时的作业，在设计过程中需要我们自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料以及设备计算等。并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复分析比较，择优选择最合理的设计方案。所以课程设计是理论联系实际的桥梁，能够提高我们综合运用理论知识的能力，分析问题能力，思考问题能力和计算能力。v精馏方案选定精馏方案选定v相平衡关系相平衡关系v工艺计算工艺计算v精馏塔工艺条件尺寸图精馏塔工艺条件尺寸图v塔板结构设计结果汇总塔板结构设计结果汇总v塔板流体力学验算塔板流体力学验算二.设计任务及操作条件生产能力（进料量）：生产能力（进料量）： 4 4

2、万万 吨年吨年操作周期：操作周期：30030024 = 720024 = 7200小时年小时年进料组成：进料组成： 50% 50% （质量分率，下同）（质量分率，下同）塔顶产品组成塔顶产品组成 ：99% 99% （苯质量分数）（苯质量分数） 塔底产品组成塔底产品组成 ：2% 2.4塔塔板板间间距距HT，m0.2-0.30.3-0.350.35-0.450.45-0.60.5-0.80.6说明：说明：工业塔中，板间距范围200900 mm两相流动参数FLV=查史密斯关联图得C20=0.07，由于 ，精馏段 =0.2HT=0.60.450.30.150.40.30.21.00.70.10.040.

3、030.020.070.010.040.030.020.070.010.10.090.060.05vlVVVLLVssqqFVLVf20uC塔板泛点关联图说明：计算得到的塔径需圆整，系列化标准： 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200m 等提馏段注意：注意： 1）必须用圆整后的）必须用圆整后的D重新计算确定实际的气体流通截重新计算确定实际的气体流通截 面积、实际气速及泛点率。面积、实际气速及泛点率。 2）校核）校核HT与与D的范围。的范围。D-塔径hw-堰高how-堰上液层高度HT-板间距ho-降液管底隙高度H

4、d-降液管内清液层高度hL-板上液层高度 h hL L=h=hww+h+howow溢流装置溢流装置（1020cm）3 塔板结构设计塔板结构设计 溢流装置溢流装置 溢流型式的选择，溢流型式的选择，采用单溢流弓形降液管，不设进口堰 精馏段提馏段一般取安定区宽度 WS =（50-100）mm一般取边缘区宽度 WC =（30-50）mm 4 塔盘布置塔盘布置WCWDWSlWrx塔盘布置图（1020cm） 1. 受液区和降液区受液区和降液区 一般两区面积相等。一般两区面积相等。 2. 入口安定区和出口入口安定区和出口 安定区。安定区。 精馏段（F0=10）d0t提馏段（F0=10）四四.塔板塔板流体力学

5、校核流体力学校核 4.1气相通过浮阀塔的压力降气相通过浮阀塔的压力降 4.2液泛液泛 为了防止液泛现象的发生，要求降液管中清液高度为了防止液泛现象的发生，要求降液管中清液高度。4.3雾沫夹带雾沫夹带4.4 塔板负荷性能图塔板负荷性能图 在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时，板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求出维持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动维持

6、该塔板正常操作所允许的气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形式表示。表示。操作弹性操作弹性=Vmax / Vmin（1）精馏段精馏段五五. 精馏塔工艺条件图精馏塔工艺条件图H=(n-nH=(n-np p-1)H-1)HT T+n+nP PH Hp p+H+HD D+H+HB B = =（28-1-328-1-3）* *0.4+30.4+3* *0.8+1.5+2.5=16m0.8+1.5+2.5=16mnn实际塔板数实际塔板数 n nP P人孔数人孔数H Hp p人孔处的板间距，取人孔处的板间距，取0.8m0.8mH HD D塔顶空间，塔顶

7、空间，m m（不包括头盖部分）（不包括头盖部分）H HB B塔底空间，塔底空间，m m（不包括底盖部分）（不包括底盖部分）H HT T板间距，板间距，m m5.1 塔体总高塔体总高5.25.2总压降总压降v六六.精馏塔工艺尺寸图精馏塔工艺尺寸图七七. 塔板结构设计结果汇总塔板结构设计结果汇总塔板结构计算结果汇总塔板结构计算结果汇总项项 目目 单位单位各段平均压强Pm各段平均温度tm平均气相流量Vs平均液相流量Ls实际塔板数N板间距HT塔的有效高度Z塔径D空塔气速塔版液流形式溢流管型式堰长lw堰高hw精馏段精馏段提馏段提馏段104.75870.9640.00243130.404.41.20.85

8、单流型弓形0.910.047114.551000.9130.00470150.405.21.30.69单流型弓形0.910.04kPam3/sm3/s块mmmm/smm项项 目目 单位单位精馏段精馏段提馏段提馏段溢流堰宽度Wd管底与受业盘距离ho板上清液层高度hL孔径do浮阀数n开孔面积Aa孔速o塔板压降hp液体在降液管中停留时间降液管内清液层高度Hd负荷上限负荷下限气相最大负荷Vs,max气相最小负荷Vs,min操作弹性Vs.max/Vs,min0.1950.020.060.0391400.165.760.50019.70.127雾沫夹带控制漏液控制1.400.5012.40.1950.03

9、0.060.0391400.165.460.49610.20.129雾沫夹带控制漏液控制2.00.4682.78mmmm个m2m/skPasMm3/sm3/s八八. 结束语结束语 近两周的化工原理课程设计终于告一段落，我们团队有种水滴石穿的感觉，整个化工设计的圆满完成得益每位成员的努力，于我们队伍中的每位成员而言，这两周的辛勤劳动是收获颇丰的。总结如下：l 在整个过程中，很多地方都是需要先假设数据，再验算，不符合时再调整数据重新进行验算。很多地方我们都不得不重复的算上几遍，而且大量繁琐的计算要求我们必须克服毛躁的毛病，计算必须准确到位才能更快的完成设计任务。l 平时就是单纯的学习课本知识，在这次设计中，通过查阅资料以及对筛板塔