二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计

课程设计说明书

系（院） 化 学 化 工 学 院 专 业 化 学 工 程 与 工 艺 年 级 姓 名 学 号

设计题目 二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计 指导教师 职称 教 授

2012 年 10 月

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目 录

1 绪论 ................................................................. 1

1.1 设计目标 ........................................................ 1 1.2 设计任务 ........................................................ 1 1.3 设计条件 ........................................................ 1 1.4 设计内容 ........................................................ 1 2 工艺设计计算 ......................................................... 2

2.1 设计方案的确定 .................................................. 2 2.2 工艺流程图 ...................................................... 2 2.3 精馏塔的物料衡算 ................................................ 2 2.4 塔板数的确定 .................................................... 4

2.4.1 理论板层数NT的求取 ........................................ 4 2.4.2 实际塔板数NT的求取 ........................................ 7 2.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ............................ 7

2.5.1 操作压强的计算 ............................................ 7 2.5.2 平均摩尔质量计算 .......................................... 8 2.5.3 平均密度计算 .............................................. 8 2.5.4 液体平均表面张力?m的计算 ................................ 10 2.5.5 液体平均黏度?Lm的计算 .................................... 10 2.5.6 精馏塔气液负荷计算 ....................................... 11

3 精馏塔工艺尺寸设计 .................................................. 11

3.1 塔径的计算 ..................................................... 11 3.2 精馏塔高度的计算 ............................................... 13 3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 ......................................... 16

3.3.1 溢流装置计算 ............................................. 16 3.3.2 塔板布置 ................................................. 17 3.4 筛板的流体力学验算 ............................................. 18

3.4.1气体通过筛板压降相当的液柱高度 ............................ 18

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3.4.2 液面落差 ................................................. 21

e3.4.3 雾沫夹带量V的验算 ....................................... 21 3.4.4 漏液的验算 ............................................... 21 3.4.5 液泛 ..................................................... 21 3.5 塔板负荷性能图 ................................................. 22

3.5.1 精馏段 ................................................... 22 3.5.2 提馏段 ................................................... 25

4 辅助设备选型与计算 .................................................. 28

4.1接头管设计 ..................................................... 28 4.2 热量衡算 ....................................................... 29

4.2.1 加热介质的选择 ........................................... 29 4.2.2 冷凝剂的选择 ............................................. 29 4.2.3 热量衡算 ................................................. 29 4.3 冷凝器的选择 ................................................... 31 4.4 再沸器的选择 ................................................... 31 4.5 泵的选型 ....................................................... 32 4.6 贮罐的计算 ..................................................... 33 5 操作说明 ............................................................ 33 6 设计一览表 .......................................................... 34 结束语 ................................................................ 35 参考文献 .............................................................. 35 附表 .................................................................. 36 附图 .................................................................. 37

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二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计

1 绪论

1.1 设计目标

分离四氯化碳-二硫化碳混合液体的筛板式精馏塔的设计。 1.2 设计任务

生产能力：30000吨/年（料液） 年工作日：300天 工作地点：信阳

原料组成：32%二硫化碳，68%四氯化碳（摩尔分率，下同） 产品组成：馏出液 96%二硫化碳，釜液2.4%二硫化碳 1.3 设计条件

操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 进料状况：泡点

加热方式：间接蒸汽加热（5 kg（f）/cm 2） 回流比： 自选 1.4 设计内容

编制一份设计说明书，主要内容包括： 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算

3、主要设备工艺尺寸设计

（1）塔径及 提 馏段塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图

（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4、塔设备机械设计计算及辅助设备选型与计算 5、设计结果汇总

6、工艺流程图及精馏塔装配图 7、设计评述 8、参考资料

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