化工原理课程设计---浮阀式连续精馏塔设计

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1、设计者 浮阀式连续精馏塔设计 第 - 1 - 页 共 31 页 目目 录录 第一部分：设计任务书第一部分：设计任务书 2 第二部分：工艺流程图第二部分：工艺流程图 3 第三部分：第三部分：设计方案的确定与说明设计方案的确定与说明 4 第四部分：设计计算与论证第四部分：设计计算与论证 4 一、工艺计算 4 二、流体力学验算 15 三、主要管尺寸计算 22 四、辅助设备定型 23 五、塔的总体结构 26 六、塔节说明 28 七、泵的选择 29 第五部分：第五部分：设计计算结果设计计算结果 30 第六部分：第六部分：心得体会心得体会 31 第七部分：第七部分：参考资料参考资料 31 设计者 浮阀式连

2、续精馏塔设计 第 - 2 - 页 共 31 页 第二部分：工艺流程图第二部分：工艺流程图(见附图) 流程的说明 首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料 预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相 混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精 馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进 入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个 过程就叫做回流。液

3、相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中 被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的 加入。最终，完成苯与甲苯的分离。 设计者 浮阀式连续精馏塔设计 第 - 3 - 页 共 31 页 说明：为了控制精馏产物的纯度，本装置采用间接控制指标，即用温度控制器来改变进入鼓 泡管的蒸气流量。 但温度亦不能太高， 当温度增加时， 塔底压强增加， 容易引起液泛的发生。 所以为温度控制器设定一个预定值，当温度超过该预定值时，闸阀自动关闭，从而达到温度 控制的目的。 第三部分：设计方案的确定第三部分：设计方案的确定 设计方案的确

4、定设计方案的确定： 操作压力操作压力： 对于酒精水体系，在常压下已经是液态，所以选用常压精馏。因为高压或者真空操作会引 起操作上的其他问题以及设备费用的增加， 尤其是真空操作不仅需要增加真空设备的投资和 操作费用，而且由于真空下气体体积增大，需要的塔径增加，因此塔设备费用增加。综上所 述，我们选择常压操作。 进料状况：进料状况： 进料状态有五种，如果选择泡点进料，即 q=1 时，操作比较容易控制，且不受季节气温的影 响，此外，泡点进料时精馏段和提馏段的塔径相同，设计和制造时比较方便。 加热方式：加热方式： 采用间接蒸汽加热 回流比：回流比： 适宜的回流比应该通过经济合算来确定， 即操作费用和设备折旧费用之和为最低时的回流比 为最适宜的回流比。我们确定回流比的方法为：先求出最小回流比 R min ，根据经验取操作 回流比为最小回流比的 1.12.0 倍，即： R（1.12.0）R min 回流方式采用泡点回流，易于控制。 选择塔板类型选择塔板类型： 选用 F1 浮阀塔板（重阀） 。F1 浮阀的结构简单，制造方便，节省材料，性能良好，且重阀 采用厚度 2mm 的薄板冲制，每阀质量约为 33g。浮阀塔具有的优点：生产能力大，操作弹性