課程設(shè)計(jì)-篩板塔設(shè)計(jì)

1、浮閥精餾塔設(shè)計(jì) 苯- -甲苯物系 一、化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 浮閥精餾塔處理苯- -甲苯物系 學(xué)院 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院 1、設(shè)計(jì)題目： 本課程設(shè)計(jì)是依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況加以一 定程度的簡(jiǎn)化而提出的。 浮閥精餾塔設(shè)計(jì) （苯- -甲苯物系） 2、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1. 進(jìn)精餾塔的料液含苯 25、30、35、40、45、50、55）% (質(zhì) 量)，其余為甲苯 2. 產(chǎn)品的苯含量97%(質(zhì)量) 3. 釜液中苯含量2%(質(zhì)量) 4. 生產(chǎn)能力為日產(chǎn)(24小時(shí)) 20、（25、30、35、40）噸 97%(質(zhì)量)的苯產(chǎn)品 5. 操作條件 (1) 精餾塔塔頂壓強(qiáng) 0.04 MPa(表壓)

2、 (2) 進(jìn)料熱狀況 泡點(diǎn)液體 (3) 回流比 R = 1.6 Rmin (4) 加熱水蒸氣壓強(qiáng) 3.0 kg/cm2 (表壓) (5) 單板壓降 24 mmHg (6) 設(shè)備型式 浮閥 (7) 廠址 徐州地區(qū) 3、設(shè)計(jì)項(xiàng)目(設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容) 1. 流程的確定及說(shuō)明 2. 塔板數(shù)的計(jì)算 3. 塔徑計(jì)算 4. 塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 (2) 流體力學(xué)驗(yàn)算 (3) 計(jì)算、繪制塔板負(fù)荷性能圖 5. 其它 (1) 塔釜加熱蒸汽消耗量的計(jì)算 (2) 塔頂冷凝器或冷卻器(設(shè)計(jì)者 確定)的換熱面積和選型，冷卻水 消耗量的計(jì)算 4、苯的生產(chǎn)工藝流程 1 2 3 44 5 67 8 9 11

3、12 1.輕苯儲(chǔ)槽 2.進(jìn)料泵 3.純苯精餾塔 4.加熱器 5.冷凝冷卻器 6.油水分離器 7.回流槽 8.計(jì)量槽 9.回流泵 10.噴淋式冷卻器 11.釜液儲(chǔ)槽 精餾塔流程 連續(xù)精餾裝置 示意圖 精餾段 提餾段 1精餾塔 2再沸器 3冷凝器 間歇精餾裝置示意圖 1精餾塔 2再沸器 3冷凝器 4觀察罩 5儲(chǔ) 槽 逐板計(jì)算法示意圖 分凝器流程： 分凝器相當(dāng) 于一塊理論 板 全凝器流程： 二、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 以流程圖的形式表示出由原料到成品的整個(gè)生產(chǎn) 過(guò)程中物料被加工的順序及各股物料的流向； 同時(shí)也表示出生產(chǎn)中采用的化工操作單元及其設(shè) 備（包括化學(xué)反應(yīng)、物理過(guò)程和相應(yīng)設(shè)備） 進(jìn)一步制定化工管道流

4、程和計(jì)量（控制流程） 1、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的三個(gè)階段 （1）生產(chǎn)工藝流程示意圖 （2）生產(chǎn)工藝流程草圖 （3）生產(chǎn)工藝流程圖 生產(chǎn)方法確定 生產(chǎn)工藝流程示意圖 生產(chǎn)工藝流程草圖 車間布置 生產(chǎn)工藝流程圖 物料衡 算 設(shè)備設(shè) 計(jì) 能量衡 算 修正 （1）生產(chǎn)工藝流程示意圖 物料流程： 圖例： 設(shè)備一覽表： （2）生產(chǎn)工藝流程草圖 物料流程: 圖例： 設(shè)備一覽表： 圖簽： 圖框： （3）生產(chǎn)工藝流程圖 三、精餾塔（初步）工藝設(shè)計(jì) 1、流程的選擇 2、操作壓力的確定 3、進(jìn)料熱狀況的確定 4、加熱方式的確定 5、回流比的選擇 6、塔板效率的估算 1、流程的選擇 精餾裝置，主體包括： 精餾塔：板式塔型

5、式，填料塔 塔頂冷凝器：全凝器，分凝器 塔底再沸器型式 2、操作壓力的確定 首選常壓操作。 若沸點(diǎn)過(guò)高，或高溫下物料變性，用減壓精 餾 若沸點(diǎn)過(guò)低，可采用加壓操作。 3、進(jìn)料熱狀況的確定 以泡點(diǎn)進(jìn)料為常見(jiàn)。 使塔徑相近或相等。 進(jìn)料需增加預(yù)熱器。 進(jìn)料狀態(tài)決定塔板數(shù)、加料位置和塔徑大小。 需對(duì)操作控制，操作費(fèi)用和設(shè)備投資綜合考 慮 4、加熱方式的確定 一般采用間接加熱。 直接蒸汽加熱： 加熱蒸汽略高于釜中壓強(qiáng)，以克服蒸汽從小孔噴出時(shí)克服釜 內(nèi)凈壓強(qiáng)。一般采用0.40.7atm.（表壓） 蒸汽分布管，孔徑310mm， 小孔的中心距510孔徑， 小孔總面積1.21.5管截面積， 下方和側(cè)下方開(kāi)孔，

6、距液面0.6m。 5、回流比的選擇 計(jì)算最小回流比； 確定適宜的回流比，R=(1.12)Rmin R=(1.61.9)Rmin 6、塔板效率的估算 經(jīng)驗(yàn)式估算 關(guān)聯(lián)圖估算 四、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、板間距的選定 因素：霧沫夾帶，物料的發(fā) 泡性，操作彈性，安裝后檢 修方便。 2、塔盤(pán)類型及塔盤(pán)結(jié)構(gòu)： 300900mm，用整塊塔盤(pán)， 定管距式支撐結(jié)構(gòu)： 重疊式支撐結(jié)構(gòu) 700mm 塔節(jié)長(zhǎng)度；決定于塔徑和支 撐結(jié)構(gòu)。 操作； 塔徑800mm，塔 節(jié)長(zhǎng)度 20002500mm，以 人體深入塔節(jié)內(nèi) 操作。 定距管結(jié)構(gòu)，每 個(gè)塔節(jié)內(nèi)56個(gè)塔 板。 重疊式不受限制 。 分塊式塔盤(pán)， 800mm。 四、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計(jì) （1）人孔: 34塊；常清洗 68塊；不常清洗 板間距600mm 人孔450500mm 伸出筒體長(zhǎng)度200250mm。 中心距離操作平臺(tái) 8001200mm。 （2）塔頂空間： 增加板間距， 除沫器 五、附屬設(shè)備 1、塔頂冷凝器： （1）全凝器和分凝器選擇 （2）冷凝器型式 2、再沸器： （1）立式熱虹吸再沸器 （2）臥式熱虹吸再沸器 （3）罐式再沸器 （4）泵強(qiáng)制輸送式再沸器 （1）塔頂全凝器和分凝器選擇 （2）冷凝器型式 整體式 自流式 強(qiáng)制循環(huán)式 2、再沸器 六、主要管路尺寸的計(jì)算 （1）塔頂出口蒸汽尺寸 （2）回流管直徑 （3）加料管直徑 （4）殘液排除管徑 （5）加熱蒸汽管徑 （1）塔頂出口蒸汽尺寸 （2）回流管直徑 （3）加料管直徑 料液由高位槽流入塔內(nèi)時(shí)，取0.40.8m/s （4）殘液排除管徑 速度取0.51.0m/s （5）加熱蒸汽管徑 飽和水蒸氣（3105表壓）2040m/s （30 105表壓）80m/s 七、設(shè)計(jì)項(xiàng)目 1、流程的確定及說(shuō)明 2、塔板數(shù)計(jì)算 3、塔徑計(jì)算 4、塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （2） 流體力學(xué)驗(yàn)算 （3）塔板負(fù)荷性能圖 6、塔頂換熱器型式的