个人资料整理 仅限学习使用 《化工原理课程设计》报告 正戊烷-正己烷分离 日产量100吨 正己烷 年级 专业 设计者姓名 设计单位 完成日期 三年级 化工091 林桂鹏 化学化工学院 2018年 12月 31日 目录 一、概述……………………………………………………………………………………………4 个人资料整理 仅限学习使用 1.1设计依据 …………………………………………………………………………………4 1.2技术来源 …………………………………………………………………………………4 1.3设计任务及要求 …………………………………………………………………………5 1.4操作压力 …………………………………………………………………………………5 二、流程的确定和说明 ……………………………………………………………………………5 2.1加料方式 …………………………………………………………………………………5 2.2进料状态 ………………………………………………………………………………....6 2.3冷凝方式 …………………………………………………………………………………6 2.4加热方式 …………………………………………………………………………………6 三、设计计算 ………………………………………………………………………………………6 3.1最小回流比及操作回流比的确定 ………………………………………………………7 3.2进料液量、釜残液量及加热蒸汽量的计算 ……………………………………………7 3.3理论塔板层数的确定 ……………………………………………………………………8 3.4全塔效率的估算 …………………………………………………………………………8 3.5实际塔板数 ………………………………………………………………………….9 四、精馏塔主题尺寸的计算 ……………………………………………………………………..9 4.1精馏段与提馏段的体积流量 ……………………………………………………………9 4.1.1精馏段 …………………………………………………………………………...10 4.1.2提馏段 …………………………………………………………………………...11 4.2塔径的计算 ……………………………………………………………………………..11 4.3塔高的计算 ……………………………………………………………………………..13 五、塔板结构尺寸的确定 ………………………………………………………………………..14 5.1溢流装置计算 …………………………………………………………………………..14 5.1.1堰长： …………………………………………………………………………14 5.1.2溢流堰高度： ………………………………………………………………..14 5.1.3弓形降液管宽度和截面积： …………………………………………….14 5.1.4降液管底隙高度： ……………………………………………………………15 5.2塔板布置 ………………………………………………………………………………..15 5.2.1塔板的分块： ……………………………………………………………………15 5.2.2边缘区宽度确定： ………………………………………………………………15 5.2.3开孔区面积计算： ………………………………………………………………16 5.2.4筛孔计算及其排列： …………………………………………………………….16 六、筛板的流体力学验算 ………………………………………………………………………..17 6.1塔板压降 ………………………………………………………………………………..17 个人资料整理 仅限学习使用 6.1.1干板阻力计算： ………………………………………………………………17 6.1.2气体通过液层的阻力计算： …………………………………………………..17 6.1.3液体表面张力的阻力计算： …………………………………………………17 6.2液面落差 ………………………………………………………………………………..18 6.3液沫夹带 ………………………………………………………………………………..18 6.4漏液 ……………………………………………………………………………………..18 6.5液泛 ……………………………………………………………………………………..19 七、塔板负荷性能图 ……………………………………………………………………………19 7.1漏液线 …………………………………………………………………………………..19 7.2液沫夹带线 ……………………………………………………………………………..20 7.3液相负荷下限线 ………………………………………………………………………..21 7.4液相负荷上限线 ………………………………………………………………………..21 7.5液泛线 …………………………………………………………………………………..21 八、设计一览表 …………………………………………………………………………………23 九、参考资料 ……………………………………………………………………………………23 一、概述 筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。它具有结构简单、造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率高的优点。板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作状况下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。气体在压差推动下，经均布在塔板上的开孔由下而上穿过各层塔板后由塔顶排出，在每块塔板上皆贮有一定的液体，气体穿过板上液层时两相接触进行传质。在生成的气相中，混合物的组成将发生改变，相对挥发度大的轻相在气相中得到富集，而相对挥发度小的重相则在液相中富集，从而达到分离提纯的目的。整个过程熵增为负，需外界提供能量。 在化工、炼油和石油化学工业生产中,塔设备作为分离过程工艺设备,在蒸馏、精馏、萃取、吸收和解吸等传质单元操作中有着重要的地位。据统计,在整个化工工艺设备总投资中塔设备所占的比重,在化肥厂中约为21%,石油炼厂中约为20一25%,石油化工厂中约占10。若就单元装置而论,塔设备所占比重往往更大,例如在成套苯蒸馏装置中,塔设备所占比重竟高达75.7%。此外,蒸馏用塔的能量耗费巨大,也是众所周知的。故塔设备对产品产量、质量、成本乃至能源消耗都有着至关重要的影响。因而强化塔设备来强化生产操作是生产、设计人员十分关心的课题。 个人资料整理 仅限学习使用 1.1设计依据 本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。 1.2技术来源 目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。 1.3设计任务及要求 原料：正戊烷-正己烷 正乙烷含量：料液含量0.5<摩尔分数） 设计要求：塔顶的正乙烷含量不小于0.97<摩尔分数） 塔底的正乙烷含量不大于0.04<摩尔分数） 回流比为最小回流比的2倍 其中 正乙烷和正戊烷的基本数值如下图①石油化工基础数据手册.pdf