化工原理之课程设计.

筛板式精馏塔设计指导教师：封面中州大学化工原理课程设计设计题目：班级学号：姓名：指导教师：设计任务书学号年处理量，万吨开工天数塔顶组成质量比塔底组成质量比进料组成质量比进料热状况操作压力1-563000.980.030.40泡点常压6-1073100.970.030.40泡点常压11-1583200.960.030.40泡点常压16-2093000.980.040.45泡点常压21-25103100.970.040.45泡点常压26-30113200.960.040.45泡点常压31-35123000.980.050.50泡点常压35-40133100.970.050.55泡点常压41-45143200.960.050.55泡点常压46-50153000.980.050.55泡点常压51-55163100.970.040.45泡点常压56-60173000.980.050.55泡点常压61-65183100.970.040.45泡点常压目录概述（前言）一、工艺计算二、塔高及塔径计算三、溢流装置设计四、塔板布置五、塔板校核六、塔板负荷性能图七、塔结构图八、计算结果列表参考文献后记（小结）概述简介筛板精馏塔的结构特点、操作要点以及应用中的优缺点。画出精馏装置流程图，简述其操作流程。一、工艺计算（一）物料衡算换算：xF、xD、xW计算：F、D、W，kmol/s。（二）作T-x(y)、x-y图（坐标纸）查化工手册：t，℃80.1859095100105110.6x1.0000.7800.5810.4110.2580.1300y1.0000.9000.7770.6320.4560.2610计算公式（三）计算Rmin苯-甲苯饱和蒸汽压数据T,℃80.28896104110.4PAo，kPa101.33127.39160.52199.33233.05PBo，kPa39.9950.66583.33101.3311nmiin1(1)mqqmqxyxminDqqqxyRyxqFxx(四）操作线方程1.精馏段方程2.提留段方程3.q线方程4.相平衡方程(四）理论板数1.逐板计算2.图解3.简捷法(吉利兰关联图)(五)实际塔板数2DWtttlglg(1)lgLFAFBxx,AB全塔效率关联图0TNEN实二、塔高及塔径计算（一）塔高的计算1、塔内气液接触的有效高度HT---板间距，对塔高塔径影响很大，且一般与塔径关联，可查表取值。2、塔顶空间高度塔顶封头切线与第一块板间的距离，为减少塔顶液体夹带量，一般大于板间距，取1.2—1.5m.2、塔底空间高度再沸器在塔外时，塔底封头切线与最末一块板间的距离。塔底空间高度=（液体流量/截面积）×停留时间停留时间取10-15min.注意：①塔径＞1，应开设人孔，HP≥600mm;②进料板与其上一塔板的间距要稍大一些。（二）塔径计算4gVDu密度,kg/m380℃90℃100℃110℃苯815.0803.9792.5780.8甲苯810.0800.2790.3780.3121112(),ABtttt以精馏段塔顶估算塔径1211DDlABDlDAABBlxxtttLMVMxMxM，，内插法计算液体密度DgpMRTDggVMV12()llggVVAB，(1)AAABxx200.20.020()CCmaxmax(0.60.8)LgguCuu预设板间距HT，hL查史密斯关联图得气体负荷因子C204gVDu注意：代入计算塔径，结果要圆整，验证板间距三、溢流装置设计板上清液高度：hL；堰液头：hOW堰高：hw;60100Lmmhmm66070OWmmhmm230.00284()LOWWVhEl查表得流体收缩系数ELWOWhhh(0.60.8)WlDWLOWhhh四、塔板布置1.溢流区Wd降液管宽度查图8-17可得.2.鼓泡区Aa3.无效区宽度Wc一般取50mm.4.安定区宽度Ws一般取70mm.计算：鼓泡区面积Aa，开孔率,筛孔数n.筛孔直径d0一般取2～10mm，常取4～5mm孔中心距t=2.5～5d0正三角形排列2222(arcsinaXAXrXrr）()2dsDXWW2cDrW00222112441sin602oadndAt21.15aAnt画出塔板布置图五、塔板校核（一）降液管液泛避免条件：()dTWHHhHd：降液管内清液层高度；：泡沫相对密度，一般取0.5。dpWowrpLrHhhhhhhhhp：气体压降，()pdLdWowhhhhhhHr：降液管的液体压降：充气系数，查图8-19可得；可用公式求得。2001()2gdLuhgC200.153()LrWVhlh()pdLdWowhhhhhhhpdpLrHhhh()dTWHHh（二）气泡夹带危害：降低降液管的通过能力；预防措施：保证液体在降液管中的停留时间35fdLAHsVAf：降液管的截面积，查图8-19可得；Hd：降液管内清液层高度，可计算。（二）液沫夹带危害：降低板效率；预防措施：夹带量小于一定值。6,3.25.710()0.1VTfuekgHh液体/kg干气体,gTfVuAA泡沫层厚度2.5fLhh（四）漏液防止措施：01.52.0owuKu其中，筛孔气速020/()4guVnd漏液点气速0(0.00560.13)4.4lLOWLhhuCC0为孔流系数，查图8-20；液体表面张力压降049.81Lhd六、塔板负荷性能图横坐标：液体流量VL;纵坐标：气体流量Vg.（一）气液流量上下限1.漏液线气相负荷下限。第一点：设计点VL，m3/h；uOWVg=uOWA0第二点：VL=10m3/h；查图8-15得EhowhLuow,Vg2.液体流量下限230.00284()LOWWVhEl0.006()0.00284LWVlE由得求得的VL即为液体流量下限。令hOW=6mm3.液体流量上限取降液管液体停留时间为3秒，35fdLAHsV由得36003fTLAHV求得的VL即为液体流量上限。4.过量液沫夹带线第一点：设计点，VL，6,3.25.710()0.1VTfueHh由求得,u,()gTfVuAA第一点：VL=10m3/h，求得hL，hf,,u,()gTfVuAA5.液泛线第一点：设计点，VL，令联立而式求得第二点：VL=10m3/h0.5()dTWHHh又有dpLrHhhh0u00gVuA同上求得0u00gVuA（二）塔板工作线过原点；斜率为：((gLVV设计点）设计点）与流体上下限线A、B两点，纵坐标分别为气体流量上下限maxmin))ggVV（操作弹性（七、塔结构图（CAD）辅助设备：1.冷凝器；2.再沸器；3.支座；4塔顶空间.；5.塔底空间；6.塔高；八.设计计算结果列表重要设计参数及计算结果。参考文献作者，书名，出版社，出版时间。后记总结课程设计过程感受、收获、不足以及今后努力方向。表达对同组者及指导老师的感谢。