化工原理课程设计--环氧丙烷—丙酮分离过程浮阀精馏塔的设计

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1、化工原理课程设计 1 化工原理课程设计 题 目 环氧丙烷丙酮分离过程浮阀精馏塔的设计 系 （院） 化学与化工系 专 业 化学工程与工艺 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 副教授 二一三年十一月二十日 化工原理课程设计 2 课程设计任务书 一、课题名称一、课题名称 分离环氧丙烷-丙酮混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计 二、课题条件二、课题条件 原 料：环氧丙烷、丙酮溶液 处理量：60000t/a 原料组成：环氧丙烷含量 94%（质量百分数） 原料液初温： 20 操作压力、回流比、单板压降：自选 进料状态：冷液体进料 分离要求：塔顶环氧丙烷含量不低于 99%，残液中环氧丙烷含量不大于 0.1

2、%。 塔 顶：全凝器 塔 釜：饱和蒸汽间接加热 塔板形式：浮阀 生产时间：年开工 300 天，每天三班 8 小时连续生产 冷却水温度：20 设备形式：浮阀塔 厂 址：滨州市 三、设计内容三、设计内容 1、设计方案的选定 2、精馏塔的物料衡算 化工原理课程设计 3 3、塔板数的确定 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘 度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、精馏塔接管尺寸计算 1、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 (1)课程设计任务书

3、 (2)目录 (3)设计计算与说明 (4)设计结果汇总 (5)小结 (6)参考文献 14、 有关物性数据可查相关手册 15、 注意事项 (1)写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 (2)每项设计结束后列出计算结果明细表 化工原理课程设计 4 (3)设计最终需装订成册上交 四、进度计划四、进度计划 1.设计动员，下达设计任务书 0.5 天 2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度 1-2 天 3.初步确定设计方案及设计计算内容 5-6 天 4.整理设计资料，撰写设计说明书 2 天 化工原理课程设计 5 目录目录 前言. 1 第一章 概述. 3 1.1 课程设计的目的 .3 1.2 精馏操作对塔设备

4、的要求 .3 1.3 设计方案的确定 .4 1.3.1 确定设计方案的原则 4 1.4 操作条件的确定 .5 1.4.1 操作压力的确定 5 1.4.2 进料状态 .5 1.4.3 加热状态 .5 1.4.4 冷却剂与出口温度 .6 第二章 塔的工艺尺寸的计算 6 2.1 基础物性数据 6 2.1.1 常压下正己烷-正庚烷气液平衡组成与温度的关系6 2.1.2 环氧丙烷与丙酮的气液平衡数据6 2.2 精馏塔的物料衡算 7 2.2.1 原料液及塔顶、塔底产品含环氧丙烷摩尔分数、平均摩尔质量等的计算 .7 2.2.2 物料衡算 .8 2.3 理论板数的计算 .8 2.3.1 进料热状况q 值及 q

5、 线方程的确定 .8 化工原理课程设计 6 2.3.2 确定理论塔板数 11 2.4 气液相负荷 . 12 2.5 精馏塔有关物性参数的计算 12 2.5.1 操作温度 . 12 2.5.2 平均摩尔质量 . 13 2.5.3 液相平均黏度 . 13 2.5.4 液相平均表面张力 . 14 2.5.5 液相平均密度 . 15 2.6 全塔效率，实际塔板数，操作压力的确定 . 16 2.6.1 由奥康内尔公式确定全塔效率. 16 2.6.2 实际塔板数确定 16 2.6.3 操作压力 . 17 2.6.4 气相平均密度 . 17 2.7 精馏塔的主要工艺尺寸 17 2.7.1 塔径的计算 17

6、2.7.2 精馏塔有效高度的计算 . 20 2.8 塔板主要工艺尺寸的计算 . 20 2.8.1 溢流装置的计算 20 2.8.2 塔板分布、浮阀数目及排列 22 2.8.3 塔板流体力学验算 . 25 2.9 塔板负荷性能图 27 化工原理课程设计 7 2.9.1 雾沫夹带线 . 27 2.9.2 液泛线 28 2.9.3 液相负荷上限线 29 2.9.4 液相负荷下限线 30 2.9.5 漏液线 30 第三章附属设计 . 34 3.1 接管与法兰 . 34 3.1.1 进料管 34 3.1.2 回流管 34 3.1.3 塔釜出料管 35 3.1.4 塔顶蒸气出料管 35 3.1.5 塔釜进气管 36 3.1.6 法兰 . 36 3.2 筒体与封头 . 37 3.2.1 筒体 . 37 3.2.2 封头 . 37 3.3 裙座 37 3.4 人孔 38 3.5 塔总体高度设计 . 38 3.5.1 塔顶部空间高度 38 3.5.2 塔底部空间高度 38 化工原理课程设计 8 3.5.3 塔总体高