化工原理课程设计---精馏塔设计——筛板式精馏塔设计

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1、 化工原理课程设计 1 目录目录 第一部分：综述 5 1.1 序言. 5 1.2 任务书. 5 第二部分：精馏塔设计筛板式精馏塔设计 6 2.1 概述. 6 2.1.1 设计任务书. 6 2.1.2 设计条件. 6 2.1.3 工艺流程图. 6 2.2 工艺设计计算. 7 2.2.1 设计方案的确定. 7 2.2.2 精馏塔的物料衡算. 7 2.3 塔板数的确定. 8 2.3.1 理论板层数 NT 的求取 . 8 2.3.1.1 绘制苯-甲苯物系气液平衡相图 8 2.3.1.2 求最小回流比及操作回流比 9 2.3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷 9 2.3.1.4 求操作线方程 10 2.3

2、.2 逐板法求理论板. 10 2.3.3 全塔效率的计算. 11 2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算. 11 2.4.1 操作压力计算. 11 2.4.2 操作温度计算. 12 2.4.3 平均摩尔质量计算. 12 2.4.3.2 进料板平均摩尔质量计算 12 2.4.3.3 塔底平均摩尔质量计算 12 2.4.3.4 精馏段平均摩尔质量 13 2.4.3.5 提馏段平均摩尔质量 13 2.4.4 平均密度计算. 13 化工原理课程设计 2 2.4.4.2 液相平均密度计算 13 2.4.5 液体平均表面张力计算 15 2.4.6 液体平均粘度计算 15 2.4.7 气液负荷计算 1

3、6 2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算. 17 2.5.1 塔径的计算 17 2.5.2 精馏塔的有效高度的计算 18 2.6 塔板主要工艺尺寸的计算. 19 2.6.1 溢流装置计算. 19 2.6.1.1 堰长 W l . 19 2.6.1.2 溢流堰高度 W h 19 2.6.1.3 弓形降液管宽度 d W和截面积 f A. 20 2.6.1.4 降液管底隙高度 0 h 21 2.6.2 塔板布置. 21 2.6.2.1 塔板的分块 21 2.6.2.2 边缘区宽度确定 21 2.6.2.3 开孔区面积计算 21 2.6.2.4 筛孔计算及其排列 22 2.7 筛板的流体力学验算. 22

4、2.7.1 塔板压降. 22 2.7.1.1 干板阻力 hc 计算 22 2.7.1.2 气体通过液层的阻力 l h计算 23 2.7.1.3 液体表面张力的阻力计算 24 2.7.2 液面落差. 24 2.7.3 液沫夹带. 25 2.7.4 漏液 25 2.7.5 液泛. 25 化工原理课程设计 3 2.8 塔板负荷性能图. 26 2.8.1 漏液线. 26 2.8.2 液沫夹带线. 27 2.8.3 液相负荷下限线. 28 2.8.4 液相负荷上限线. 28 2.8.5 液泛线. 28 2.9 设计一览表. 30 第三部分：换热器设计塔顶产品冷凝器设计 32 3.1 概述. 32 3.1.1 设计任务书. 32 3.1.2 设计内容. 32 3.1.3 设计成果. 32 3.2 课程设计. 32 3.2.1 确定设计方案. 32 3.2.1.1 选择换热器类型 32 3.2.1.2 管程安排 33 3.2.2 确定物性数据. 33 3.2.3 估算换热面积. 33 3.2.4 初选换热器规格. 35 3.2.5 核算总传热系数 K0. 35 3.2.5.1 计算管程