化工原理课程设计板式塔课程设计

化工原理课程设计板式塔课程设计第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日设计任务一、设计题目：年产

A吨乙醇-水板式精馏塔工艺设计。二、已知条件：1．原料组成：含B%（质量）的粗乙醇溶液，其余为水。2．产品要求：含量≥93.5%（质量）的乙醇。3．塔底残液要求：含乙醇≤0.1%（质量）。4．加热剂：经压力调节后为0.2MPa（表压）的饱和水蒸气。5．冷却剂：30℃的循环冷却水。6、进料状况：

第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日设计要求1、绘出物料流程图、塔板结构图、塔体工艺图；2、给出各接口尺寸；3、给出冷却剂、加热剂用量。4、选择附属设备（泵、换热器、流量计等）第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日设计步骤1、设计方案的选定2、工艺计算3、塔板结构设计4、塔体工艺尺寸设计5、撰写设计说明书物料流程图实际塔板数、各接口尺寸、冷却剂、加热剂用量。塔板结构图塔体工艺图第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1、设计方案的选定2.操作压力：3.塔板形式：4.加热方式：5.加料方式及进料热状况：6.回流液温度：连续精馏、间歇精馏、特殊精馏；常压、加压、减压；筛板塔板；间接蒸汽加热高位槽、加料泵；泡点回流冷液回流物料流程图1.精馏方式：浮阀塔板；第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日2、工艺计算（1）实际塔板数图解法回流比R：R圆整底部局部放大25倍理论板捷算法计算Rmin,R=1.6~1.9Rmin顶部局部放大5倍整张图200×200第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日估算总板效率釜温关联图塔板压降核算设t根据经验设总板效率Np校验ET设塔板压降270-540Pa计算塔釜压强塔釜温度计算а、μ（以定性温度下、进料组成计算）ET=0.49(аμ)-0.245

计算а、μ（以定性温度下、进料组成计算）ET=0.49(аμ)-0.245

关联图校验第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日将工艺计算结果列表接管尺寸冷却剂用量加热剂用量（3）冷却剂、加热剂用量（2）各接口尺寸注意u的选择：根据第1章流体流动选择合适的流速进料管：泵加料u=1-3m/s；高位槽进料u=0.5-1m/s回流液管：泵回流u=1.5-3m/s；重力回流u=0.5-1m/s第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日3、塔板结构设计选择设计板板面布置结构参数设计塔板校核精馏段第一块塔板提馏段第一块塔板选择降液管形式塔板分区做出负荷性能图第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日板面布置Af’AaWs’Ws50-100mmAfWc25-50mm筛孔、浮阀排列形式板面分区塔径D>1m分块，至少有一宽度为400mm第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日F1型阀孔直径d0=39mm，孔间距t=(75mm、100、125、150）筛板塔：筛板塔孔径d0，孔间距t=(2.5-5)d0浮阀塔：Aa（鼓泡区）根据一定的公式计算，并计算出开孔数、或阀数第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日结构参数的设计确定塔径D初选计算计算计算D圆整1米以下100进制初选塔径第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日结构参数的设计降液管、受液盘的结构及尺寸溢流强度第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日塔板校核（流体力学验算）塔板压降液沫夹带溢流液泛液体在降液管内的停留时间漏液常压绘出负荷性能图k：稳定系数一般大塔〈80-82%<900mm塔〈65-75%负压塔〈65-75%第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日负荷性能图设计结果列表1.5~23-4第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日4、塔体工艺尺寸设计设置各种接口确定塔高：H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’上升气体出口液相回流口加料口气相回流口下降液体出口测温、测压、取样口物料口测试口检修口人孔、手孔第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日塔高塔顶空间=1~2m，设人孔、测试口；人孔，上下4-8层HT>600mm；加料口板间距加大，设测试口；塔釜空间=1-3m，设人孔、测试口；裙座=2m，设人孔两个。H=(N-NF-NP-1)HT+NFHF+NPHP+HD+HB+H’第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日绘图物料流程图：塔板结构图：塔体工艺图：只标设备名称，物料组成、流量。总高、管口位置、板间距、管口方位、管口表、技术特性表。塔板分块、孔的排列、降液管的尺寸；第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日5、设计说明书内容1.设计任务书2.目录3.符号表4.精馏方案的选择5.工艺计算6.精馏塔的工艺尺寸设计7.参考文献8.结束语：评价、感受正文每项单独一页每项单独一页第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日设计任务书一、设计题目：年产

A吨乙醇板式精馏塔工艺设计。二、已知条件：1．原料组成：含B%（质量）的粗乙醇溶液，其余为水。2．产品要求：含量≥93.5%（质量）的乙醇。3．塔底残液要求：含乙醇≤0.1%（质量）。4．加热剂：经压力调节后为0.2MPa（表压）的饱和水蒸气。5．冷却剂：30℃的循环冷却水。6、进料状况：第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日三、设计内容：1、确定设计方案(精馏装置流程设计与论证)。2、板式塔的工艺计算：(1).确定塔顶，塔底产品的质量与流量；(2).确定塔顶，塔底控制温度；(3).求算最小回流比，确定操作回流比；(4).求算理论板层数N，确定加料位置；(5).确定实际板层数，实际加料板位置；(6).全塔热平衡，计算塔顶冷凝，冷却器热负荷及冷却水消耗量；塔底再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量；第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日3、板式塔主要工艺尺寸的确定：(1)、确定塔高、塔径；(2)、塔板设计，计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学的校核计算；塔板结构设计；并画出塔的操作性能图；（3）绘出物料流程图、塔板结构图、塔体工艺图(4)、给出各接口尺寸；(5)、撰写设计说明书和绘图。第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日设计说明书封面格式年产

吨乙醇板式精馏塔工艺设计说明书

单位×××××设计者××××号指导教师

×××

日期×××第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日主要参考资料1.《化学工程手册》——物性数据2.《化工制图》——制图标准3.《化工过程及设备设计》——设计过程4.《化工原理（上，下册）》5.《化工原理实验》6.《材料与零部件》——管子