化工原理课程设计---精馏塔

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1、 I 前言 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填 料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。 蒸气由塔底进入， 与下降液进行逆流接触， 两相接触中， 下降液中的易挥发(低 沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液 中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难 挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝 的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中， 其余的部分则作为馏出液取 出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另 一部分液体作为

2、釜残液取出。 精馏原理 蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发 度不同（相对挥发度，）的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作 方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。 本节以两组分的混合物系 为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理 及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、 结果等方面） 。 II 目录 第第 1 1 章章 设计方案的论证设计方案的论证 . 1 1.1 装置流程的确定 1 1.2 操作压力的选择 2 1.3 进料状况和加热方式的选择 2 1.4 回流比的选择 2 1.5 塔板的类型和选择

3、 3 第第 2 2 章章 精馏塔设计任务书精馏塔设计任务书 . 4 2.1. 设计题目 . 4 2.2.工艺条件 4 2.3. 设计内容 . 4 2.4. 设计结果总汇 . 4 第第 3 3 章章 设计计算设计计算 . 7 3.2 塔的物料衡算 . 7 3.2.1 进料液及塔顶塔底产品的摩尔分数 7 3.2.2 物料衡算 7 3.3 塔板数的确定 8 3.3.1 理论板 NT 的求法 . 8 3.4 塔工艺条件及物性数据计算 . 10 3.4.1 操作温度的计算 . 10 3.4.2 平均摩尔质量计算 . 10 3.4.3 平均密度计算 . 10 3.4.4 液体平均表面张力 . 10 3.4

4、.5 液体平均粘度 . 13 3.4.6 精馏塔气液负荷计算 . 14 3.4.7 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 . 14 3.4.8 塔板主要工艺尺寸的计算 . 15 3.4.9 筛板的流体力学验算 . 17 3.4.10 精馏塔的工艺设计计算结果总表 22 参考文献参考文献. 24 心得体会心得体会. 25 1 第 1 章 设计方案的论证 1.1 装置流程的确定 蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，蒸馏釜（再沸器） ，冷凝器，釜液 冷却器和产品冷却器等设备。蒸馏过程按操作方式的不同，分为连续蒸馏和 间歇蒸馏两种流程。连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业 生产中以连续蒸馏为主。间歇蒸馏具有操作灵活、适应性强等优点，适合于 小规模、多品种或多种组分物系的初步分离。 为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高 位槽送料，以免受泵操作波动的影响。 塔顶冷凝器装置可采用全凝器、分凝器-全凝器两种不同的设置。工业 上以采用全凝器为主，以便于准确的控制回流比。 苯甲苯混合液原料经预热器加热到指定温度后送入精馏塔进料板，在 进料板上与自塔上部