1、 1 化工原理化工原理课程设计课程设计 设计题目 常压甲醇常压甲醇水筛板精馏塔设计水筛板精馏塔设计 学生姓名 班级、学号 指导教师姓名 课程设计时间 2012 年 12 月 24 日-2013 年 1 月 4 日 课程设计成绩 百分制 权重 设计说明书、 计算书及设 计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能 力、 设计过程表现、 设计 答辩及回答问题情况， 30% 设计最终成绩（五级分 制） 指导教师签字 2 化学化工学院 课程名称 化工原理课程设计 设计题目 常压甲醇水筛板精馏塔的设计 学生姓名 专业 化学工程与工艺 班级学号 设计日期 2012 年 12 月 24 日至 2013 年 1
2、月 4 日 设计条件及任务： 设计体系：甲醇水体系 设计条件: 进料量 F= 240 kmol/h 进料浓度 ZF= 0.25 （摩尔分数，下同） 进料状态：q 1 操作条件： 塔顶压强为 4 kPa(表压)，单板压降不大于 0.7kPa。 塔顶冷凝水采用深井水，温度 t12。 塔釜加热方式：间接蒸汽加热采用 3kgf/cm 2 水蒸汽。 全塔效率 ET = 52% 分离要求： XD= 0.995（质量分数） ；XW= 0.002（质量分数） ；回流比 R/Rmin =1.6 。 指导教师 2012 年 12 月 24 日 3 绪论绪论1 一一. 化工原理课程设计的目的与要求化工原理课程设计的
3、目的与要求 .1 二二. 化工原理课程设计的基本内容化工原理课程设计的基本内容1 三化工原理课程设计的基本程序三化工原理课程设计的基本程序.1 第一节第一节 概述概述 2 1.1 精馏操作对设备的要求精馏操作对设备的要求 2 1.2 体系介绍体系介绍 2 1.3 板式塔类型板式塔类型.4 1.3.1泡罩塔 4 1.3.2 筛板塔. 5 1.3.3浮阀塔 5 1.4 设计要求设计要求 5 1.5 精馏塔的设计步骤精馏塔的设计步骤 .6 第二节第二节 设计方案的确定设计方案的确定 6 2.1 操作条件的确定操作条件的确定6 2.1.1 操作压力 . 6 2.1.2 进料状态 6 2.1.3 加热方
4、式 7 2.1.4 冷却剂与出口温度 7 2.1.5 回流比（R）的选择 . 7 2.1.6热能的利用. 7 2.2 确定设计方案的原则确定设计方案的原则8 第三节第三节 板式精馏塔的工艺计算板式精馏塔的工艺计算 .8 1理论塔板数的计算与实际板数的确定理论塔板数的计算与实际板数的确定8 1.1 理论板数计算. 8 1.1.1 物料衡算 . 8 1.1.2 q 线方程 9 1.1.3 Rmin和 R 的确定 9 1.1.4 精馏段操作线方程的确定 9 1.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定 9 1.1.6提馏段操作线方程的确定 . 10 4 1.1.7 逐板计算法 . 10 1.1.8 MT
5、图解法. 12 1.2实际板层数的确定(以逐板计算法为依据) 13 2精馏塔操作条件计算精馏塔操作条件计算 14 2.1操作压强的选择 . 14 2.2操作温度的计算 . 14 2.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 . 15 2.3.1 密度及流量 . 15 2.3.2液相表面张力的确定： 16 2.3.3 液体平均粘度计算 17 3 塔径的确定塔径的确定 . 18 4.塔有效高塔有效高度度 . 21 5.整体塔高整体塔高 . 21 6.塔板主要工艺参数确定塔板主要工艺参数确定. 22 6.1溢流装置. 22 6.1.1堰长 lw 23 6.1.2出口堰高 hw . 23 6.1.3弓形降液管宽度 Wd 和面积 Af . 25 6.1.4降液管底隙高度 0 h. 26 6.2塔板布置及筛孔数目与排列 . 27 6.2.1塔板的分块 27 6.2.2边缘区宽度确定 . 27 6.2.3开孔区面积 a A计算 筛孔计算及其排列. 27 7.筛板的力学检验筛板的力学检验 29 7.1塔板压降. 29 7.1.1干板阻力 c h计算 . 29 7.1.2液体表面张力的阻力计算 h计算 30 7.1.3气体通过每层塔板的液柱高 p h 31 7.2 液面落差 . 32 7.3液沫夹带. 32 7.4漏液 . 33 7.5液泛 . 34 8.塔板负荷性能图塔板负荷性能图 35 8
