浮阀板式精馏塔设计

化工原理教研室浮阀板式精馏塔设计12/28/20231浮阀板式精馏塔设计注

1、化工原理课程设计是一门独立的课程，单独计分；

2、设计期间作息时间为上午4节课，下午2节课，期间不定期考勤，计入平时成绩，教室在五号搂二楼；

3、设计成绩由平时、设计和考试三部分构成；

4、设计过程中注意既要相互配合又要相对独立；

5、化工原理课程设计报告有统一规定格式，到设计后期讲解后方可开始抄写。12/28/20232浮阀板式精馏塔设计准备材料1、从学校领取课程设计报告本（每人一本）；2、草稿纸（每人一本，设计结束时一同上交）；3、班级统一购买75cm

50cm坐标纸、三号图纸（每人各一张）；4、设计任务书（每组一份，最后要交还老师，不要丢失也不要在上面写字）；5、设计复印资料（每组一份，最后要交还老师，不要丢失也不要在上面写字）；6、每班准备一瓶胶水、一只订书机。12/28/20233浮阀板式精馏塔设计第一部分工艺计算一、汽液平衡关系注：PA0、PB0的单位mmHg、t的单位℃yA=PA0xA/PlgPA0=6.906-1211/(t+220.8)lgPB0=6.955-1345/(t+219.5)xA=(P-PB0)/(PA0-

PB0)12/28/20234浮阀板式精馏塔设计t(℃)PA0(mmHg)PB0(mmHg)xyα80.182……………110.612/28/20235浮阀板式精馏塔设计作

t-x-y图（20×20cm）作图注意：

x-y图（40×40cm）其中：xA=(P-PB0)/(PA0-

PB0)yA=

PA0xA/Pα

=PA0/PB0写出两各个12/28/20236浮阀板式精馏塔设计75cm

50cm坐标纸布置12/28/20237浮阀板式精馏塔设计二、物料衡算已知F、ZF、xD、xw,求D和WF=D+WF·ZF=D·xD+W·xwD=11W=14.9F=25.912/28/20238浮阀板式精馏塔设计质量流量摩尔流量质量分率摩尔分率F√√0.40.44W√√0.050.957D√√0.950.058ZF√√xD√√xW√√12/28/20239浮阀板式精馏塔设计三、操作回流比

CP、r的确定参照p117的例7.6y=1、进料线方程进料热状态参数q12/28/202310浮阀板式精馏塔设计2、操作回流比RN1.1Rmin

1.2Rmin

1.3Rmin

…

2.0Rmin

2.5Rmin

…

N的值不包括塔釜，其值的确定见p123图7.31吉利兰关联图作N~R图确定操作回流比RNR适宜Nmin见p1277.35式12/28/202311浮阀板式精馏塔设计四、操作线方程3、将两段操作线作在x-y图上质量流量（kg3·s-1)摩尔流量（kmol·h-1)体积流量（m3·s-1)L'V'LV

1、精馏段操作线方程

2、提馏段操作线方程气体、液体密度的计算在上册P13页。12/28/202312浮阀板式精馏塔设计五、塔板数求取2)精馏段、提馏段实际塔板数和哪一块为进料板。

1、理论板数由图解法得到精馏段、提馏段塔板数

2、实际塔板数

1)全塔效率见p124图7.32：图中α、μL分别用塔顶代表精馏段、用塔釜代表提馏段（

μL可以用纯组分计算）

。12/28/202313浮阀板式精馏塔设计塔顶温度用xD查露点温度；塔釜温度用xW查泡点温度。气体、液体密度的计算在上册P13页。第二部分

精馏塔塔板设计（精馏段、提馏段分开计算，用塔顶代表精馏段、用塔釜代表提馏段。）12/28/202314浮阀板式精馏塔设计(设HT=

（400~600）mm

、HL=（60~80）mm)C20由P161图7.58得一、塔板工艺尺寸计算

1、塔径D

D计=u=(0.6~0.8)umaxumax=C12/28/202315浮阀板式精馏塔设计u实=u实/umax=(0.6~0.8)Y得DN以上步骤重复，一直到u实/umax=(0.6~0.8)为止校核：由D计D标12/28/202316浮阀板式精馏塔设计2、标准塔盘(书P166)N计=uo=取F0=8~121）浮阀数2）标准塔盘N计

N实，确定浮阀型号查《设计复印资料》校核F实=(8~12)Y以上计算正确N重复计算u0实Lw、wd、t、t'D12/28/202317浮阀板式精馏塔设计二、塔板流体力学验算1)干板压降⊿Pcuoc=uo实

uocP1697.65式uo实

uocP1697.66式

1、气体通过塔板的压降Pp=⊿Pc+⊿PL+⊿P12/28/202318浮阀板式精馏塔设计2）板上充气液层压降⊿PL⊿PL=取3)液体表面张力压降忽略不计校核

=0.512/28/202319浮阀板式精馏塔设计hd=2)校核

取要求p172式7.78,7.79中F1<80%2、淹塔1）降液管中清液柱的高度Hd=hP+hL+hd

式(7.75)hP=3、雾沫夹带

hp式7.7312/28/202320浮阀板式精馏塔设计3、液相负荷上限线

令4、液相负荷下限线令how=0.006m注：必须将Lh的单位转化成m3s-1计算Lh=?Ls=?式5.5712/28/202321浮阀板式精馏塔设计5、漏液线Fo=uo令Fo=5uo6、作负荷性能图12345Vs上VsLsPVs下操作弹性=要求：操作弹性>312/28/202322浮阀板式精馏塔设计三、热量衡算冷却水用量Wc计算Wc=？

VLDWc,t1Wc,t2根据热量衡算Q热=Q冷+Q损若Q损忽略V·R苯=WcCpc(t2-t1)12/28/202323浮阀板式精馏塔设计第三部分接管尺寸计算气相：u=(20~40)m·s-1d计d标圆整u实=气相：u=(20~40)m·s-1液相：u=(1~3)m·s-11、进料管液相：u=(1~3)m·s-112/28/202324浮阀板式精馏塔设计注：所有步骤相同

2、上升的蒸汽管

3、回流液管

4、下降液相管（注意气化率问题)5、回流蒸汽管12/28/202325浮阀板式精馏塔设计课程设计报告格式课程名称化工原理课程设计设计题目浮阀板式精馏塔设计内容苯-甲苯混合液分离专业班级学生姓名指导教师

欧阳华勇

评阅人

07年

月

日

12/28/202326浮阀板式精馏塔设计设计报告顺序一、目录二、抄设计任务书三、序言四、工艺流程简图五、详细的工艺流程说明六、设计计算

1、工艺计算（气液平衡关系、物料衡算、回流比、操作线方程、塔板数。

2、塔板计算（塔板工艺尺寸、塔板流体力学计算、符荷性能图）

3、热量衡算

4、接管计算

5、计算结果汇总（包括工艺条件图）

6、参考文献12/28/202327浮阀板式精馏塔设计带控制点的工艺流程图苯—甲苯混合液由离心泵送入进料热交换器。流量由进入进料热交换器的自调阀控制，与出塔残液进行热交换，由塔的适宜位置进入，混合液的温度由与出塔残液进行换热的残液流量控制。在塔内进行传热、传质。从塔顶出来的是含苯较高的馏出液，经冷凝器全部冷