1、 化工原理化工原理 课课 程程 设设 计计 题目题目 甲醇甲醇- -水二元筛板精馏塔设计水二元筛板精馏塔设计 教教 学学 院院 化工与材料工程学院化工与材料工程学院 20112011 年年 1212 月月 2222 日日 1 任务书 .1 摘要 .6 第 1 章 前言.4 1.1 精馏与塔设备简介 . 5 1.2 体系介绍 . 6 1.3 筛板塔的特点 7 1.4 设计说明书. 7 第 2 章 设计参数的确定 .8 2.1 进料热状态 8 2.2 加热方式 8 2.3 回流比（R）的选择 8 2.4 塔顶冷凝水的选择 9 2.5 流程简介及流程图. 9 2.5.1流程简介 9 2.5.2 流程
2、图 9 第 3 章 理论塔板数的计算、实际板数的确定及热量衡算.10 3.1 理论板数计算 10 第 4 章 精馏塔工艺条件计算 10 4.1 操作压强的选择 . 10 4.2 操作温度的计算 . 10 4.3 塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 . 11 4.4 塔径的确定 12 4.5 塔有效高度 12 4.6 整体塔高 13 第 5 章 塔板主要工艺参数确定13 5.1 溢流装置 13 5.2 塔板布置及筛孔数目与排列 . 14 第 6 章 筛板的力学检验 .14 6.1 塔板压降 15 6.2 液面落差 15 6.3 液沫夹带 15 2 6.4 漏液的验算 16 6.5 液泛的
3、验算 17 第 7 章 塔板负荷性能图 .18 7.1 漏液线 . 18 7.2 雾沫夹带线 18 7.3 液相负荷下限线 . 19 7.4 液相负荷上限线 . 19 7.5 液泛线 . 20 7.6 操作弹性 20 第 8 章 辅助设备及零件设计 20 8.1 塔顶冷凝器（列管式换热器） 20 8.2 估计换热面积 20 8.3 计算流体阻力 21 8.4 计算传热系数 21 8.16冷凝水泵 21 附录 21 参考文献 21 致谢 21 结束语 22 任务书任务书 设计题目： 甲醇水二元筛 板 精 馏 塔 的 设 计 设计条件： 常压 P=1atm（绝压） 处理量：80kmol/h 进料组
4、成 0.55 馏出液组成 0.965 釜液组成 0.035 （以上均为摩尔分率） 加料热状况 q=1.0 塔顶全凝器 泡点回流 回流比 R=(1.12.0)Rmin 单板压降 0.7kPa 3 设计任务： 1. 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的 设计计算） 。 2. 画出带控制点的工艺流程图（2 号图纸） 、精馏塔工艺条件图（2 号图纸） 。 3. 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。 目 录 任务书 .1 摘要 .6 第 1 章 前言.4 1.1 精馏与塔设备简介 . 5 1.2 体系介绍 . 6 1.3 筛板塔的特点 7 1.4 设计说明书. 7
5、第 2 章 设计参数的确定 .8 2.1 进料热状态 8 2.2 加热方式 8 2.3 回流比（R）的选择 8 2.4 塔顶冷凝水的选择 9 2.5 流程简介及流程图. 9 2.5.1流程简介 9 2.5.2 流程图 9 第 3 章 理论塔板数的计算、实际板数的确定及热量衡算.10 4 3.1 理论板数计算 10 3.1.1 物料衡算 10 3.1.2 相对挥发度的确定 10 3.1.3Rmin 和 R 的确定 10 3.1.4 精馏段操作线方程的确定 . 11 3.1.5 精馏段和提馏段气液流量的确定 12 3.1.6 提馏段操作线方程的确定 . 12 3.2 热量衡算 13 3.2.1 比
6、热容及汽化热的计算 13 3.2.1 热量衡算 13 第 4 章 精馏塔工艺条件计算 14 4.1 操作压强的选择 . 14 4.2 操作温度的计算 . 15 4.3 塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 . 15 4.3.1 密度及流量 15 4.3.2 液相表面张力的确定： 16 4.3.3 液体平均粘度计算 17 4.4 塔径的确定 18 4.4.1 精馏段 . 18 4.4.2 提馏段 . 18 4.5 塔有效高度 19 4.6 整体塔高 19 第 5 章 塔板主要工艺参数确定20 5.1 溢流装置 20 5.1.1 堰长 lw 20 5.1.2 出口堰高 hw 20 5.1.3 弓形降液管宽度 Wd 和面积 Af 20 5.1.4 降液管底隙高度 . 21 5.2 塔板布置及筛孔数目与排列 . 21 5.2.1 塔板的分块 21 5.2.2 边缘区宽度确定 . 21 5.2.3 开孔区面积计算 . 21 5.2.4 筛孔计算及其排列. 21 第 6 章 筛板
