1、 1 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 题目: 分离分离正戊烷正戊烷- -正己烷用筛板正己烷用筛板精馏塔设计精馏塔设计 院 系： 机械工程学院 专业班级： 过控 11-1 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年 1 月 6 日 2 课程设计（论文）任务书 学 号 学生姓名 专业（班级） 过控 11-1 设计题目 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计 设 计 技 术 参 数 料液种类：正戊烷-正己烷混合液 年处理量： 35000 吨 料液浓度： 60% （轻组分质量分数） 塔顶产品浓度：96%（轻组组分质量分数） 塔底釜液浓度：96%（重相组分质量分数） 每年实际生产天
2、数：330 天（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4kPa（表压） 设备形式：筛板精馏塔 厂址：淮南地区 设 计 要 求 完成精馏塔工艺设计、精馏设备设计、配管设计，绘制塔板结构简图，编制 设计说明书。 工 作 量 说明书总页数不少于 25 页 工 作 计 划 参 考 资 料 指导教师签字 教研室主任签字 年 月 日 3 目录目录 第 一 章 概 论 5 1.1 塔设备概述. 5 1.1.1 板式塔. 5 1.1.2 填料塔. 5 1.2 选用塔设备的要求. 6 1.3 塔设备的用材. 6 1.4 塔设备的塔型及其选用. 6 1.4.1 泡罩塔. 6 1.4.2 筛板塔. 7 1.4.3
3、浮阀塔. 7 1.5 塔型选择一般原则. 8 1.5.1 与物性有关的因素. 8 1.5.2 与操作条件有关的因素. 8 1.5.3 其他因素. 9 第 二 章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 10 2.1 概述. 10 2.1.1 设计目标. 11 2.1.2 设计任务. 11 2.1.3 设计条件. 11 2.1.4 工艺流程图. 11 2.2 工艺设计计算. 12 2.2.1 设计方案的确定. 12 2.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数. 12 2.2.3 原料液及塔顶、塔底产品含正己烷摩尔分数和平均相对分子质量 13 2.2.4 物料衡算原料处理量. 13 2.2.5 操
4、作温度计算. 13 2.2.6 平均摩尔质量计算. 14 2.2.7 平均密度计算. 14 2.2.8 液相平均表面张力计算. 15 2.2.9 液相平均粘度计算. 15 2.2.10 操作压强计算. 16 2.2.11 相对挥发度计算. 16 第 三 章 塔板数的求取 18 3.1 理论板层数 T N的求取. 18 3.2 全塔效率 T E . 19 3.3 实际板层数的求取. 19 第 四 章 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 20 4 4.1 塔径的计算. 20 4.2 精馏塔的有效高度的计算. 21 第 五 章 塔板主要工艺尺寸的计算 22 5.1 溢流装置计算. 22 5.2 塔板布置. 2
5、3 5.3 筛孔数n与开孔率 24 第 六 章 筛板的流体力学验算 25 6.1 气体通过筛板压降相当的液柱高度 P h 25 6.2 雾沫夹带量 V e的验算 26 6.3 漏液的验算. 26 6.4 液泛验算. 26 第 七 章 塔板负荷性能图 28 7.1 漏液线. 28 7.2 雾沫夹带线. 28 7.3 液相负荷下限线. 29 7.4 液相负荷上限线. 30 7.5 液泛线. 30 7.6 操作线. 31 5 第第 一一 章章 概概 论论 1.11.1 塔设备概述塔设备概述 随着时代的发展，出现了各种各样型式的塔，而且不断有新的塔型出现。虽 然塔型众多，但根据塔内部结构，通常将塔分为
6、板式塔和填料塔两大类。 1.1.1 板式塔 板式塔是在塔内装有多层塔板（盘），传热传质过程基本上在每层塔板上进 行，塔板形状、塔板结构或塔板上气液两相得表现，就成了命名这些塔的依据， 诸如筛板塔、栅板塔、舌形板塔、斜孔板塔、泡罩塔、浮阀塔等。下面简单介绍 一下几种常用的板式塔性能。 （1）浮阀塔 生产能力大，操作弹性大，分离效率高，雾沫夹带少，液面梯度较小，结 构简单，是新发展的一种塔。 （2）泡罩塔 泡罩塔是工业上使用最早的一种板式塔，气-液接触由充分的保证，操作弹 性大，但其分离效率不高，金属消耗量大且加工较复杂，应用逐渐减少。 （3）筛板塔 筛板塔是一种有降液管、板形结构最简单的板式塔，孔径一般为4 8mm， 制造方便，处理量较大，清洗、更换、修理均较容易，但操作范围较小，适用于 清洁的物料，以免堵塞。 1.1.2 填料塔 填料塔是一个圆筒柱体，塔内装载一层或多层填料，气相由下而上、液相 由上而下接触，传热和传质主要在填料表面上进行，因此，填料的选择是填料塔 的
