大连理工大学化工原理课程设计 制药0610班 200645008
（筛板精馏塔及辅助设备设计）
设计日期：班 级：姓 名：学 号：指导老师：潘艳秋 2009年6月25日 制药06100
贾红梅 200645008 贺高红
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大连理工大学化工原理课程设计 制药0610班 200645008
目 录
1概述…………………………………………………………………………1
1.1任务书………………………………………………………………………1 1.2 精馏过程工艺 ……………………………………………………………1 1.3设备概述……………………………………………………………………2
2精馏塔的设计 ……………………………………………………………3
2.1 设计条件…………………………………………………………………3 2.2设备的选择…………………………………………………………………3 2.3物料衡算及热量衡算………………………………………………………3 2.4塔板数的计算………………………………………………………………4 2.5精馏塔工艺设计计算………………………………………………………6 2.6 塔板的校核………………………………………………………………10 2.7负荷性能图 ………………………………………………………………12
3再沸器 ……………………………………………………………………14
3.1物性数据 …………………………………………………………………14 3.2 估算设备尺寸……………………………………………………………14 3.3 传热系数效核……………………………………………………………15 3.4循环流量效核 ……………………………………………………………19
4辅助设备 …………………………………………………………………24
4.1辅助容器的设计 …………………………………………………………24 4.2传热设备的设计泵的设计 ………………………………………………25 4.3泵的设计 …………………………………………………………………26 4.4管路设计 …………………………………………………………………28
5设计心得及总结 ………………………………………………………28
参考文献………………………………………………………………………29 附表……………………………………………………………………………30
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一概述
1.1任务书
处理量：210koml/h 产品质量：（以乙烯摩尔质量计）进料 65% ，塔顶产品 99% 塔底产品<1%。
********************************************************** 设计条件
1.工艺条件：饱和液体进料，
进料乙烯含量xf==65%（摩尔分数，下同） 塔顶乙烯含量xD=99%
釜液乙烯含量xW≤1%，总板效率为0.6
2.操作条件
塔顶压力2.5MPa（表压）
加热剂及加热方式：加热剂：热水；加热方式：间壁换热 冷却剂：循环冷却水 回流比系数：R/Rmin=1.3 塔板形式：浮筏
处理量：210 kmol/h， 安转地点：大连 塔板位置：塔顶
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1.2 精馏过程工艺
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、石油、轻工等工业中，常常有许多液相和气象混合物需要分离或提纯，例如石油炼制、石油化工生产中原料混合物及合成产品很合物的分离、所用容积的回收等[1]。精馏过程在能量剂驱动下，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时传热、传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。 1.2.1.精馏装置
精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、副业冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝
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进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将预热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程时应考虑余热的利用[2]。 1.2.2.其它设备
因为精馏装置必须在实弹的位置设置一定数量不同容积的原料储罐，泵和各种换热器，以暂时储存，运输和预热（或冷却）所用原料，从而保证精馏装置能连续稳定的运行。 1.2.3设定检测装置
为了随时了解操作情况及各设备的运行状况，及时地发现操作中存在问题并采取相应的措施予以解决，需在流程中的适当位置设置必要的测量仪表，以及时获取压力，温度等各项参数，从而间接了解运行情况。另外。常在特定地方设置人孔和手孔，以便定期检修各设备及检查装置的运行情况。 1.2.4设定调节装置
由于实际生产过程中各种状态参数都不是定值，都会或多或少随着时间有所波动，应在适当位置设置一定数量的阀门进行调节，以保证达到生产要求，有时还可以根据需求设置双调节，即自动调节和手动调节两种调节方式并可以根据需要随时进行切换。
1.3设备概述
1.3.1精馏塔
精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。本设计为浮筏塔，它已广泛的应用于精馏、吸收、解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮筏，可以根据气体或液体的大小上下浮动、自动调节。浮筏有盘式、条式多种，一般多采用盘式，其中F-1型浮筏结构较简单、节省材料，制造方便，性能良好，故在生产中应用较普遍。本设计采用的即为F-1型重筏。盘式浮筏塔的主要优点是生产能力大，炒作弹性较大，分离效率较高，塔板结构较泡罩塔简单[2]。 1.3.2再沸器
再沸器的作用是将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间接触传质得以进行。本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。它的特点主要有，利用循环推动力，结构紧凑、占地面积小、传热系数高。缺点是壳程不能机械清洗，不适宜高粘度或脏的传热介质。需要塔釜提供气液分离空间和缓冲区。
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