精馏塔课程设计教案 2015年.ppt

一、设计方案的确定(一)从经济性和稳定性两方面论证、阐述 （二）、设计中应考虑的问题 二、精馏过程的工艺计算及设计 三、精馏塔的工艺条件及有关物性参数的计算 由泡点方程和安托因方程通过试差求解 四、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 五、塔板主要工艺尺寸的设计 六、塔板的流体力学性能验算 七、塔板负荷性能图 八、板式塔的结构与附属设备 ②再沸器、冷凝器、冷却器、预热器、回流泵、输料泵、除沫装置、吊柱、塔顶、塔底封头、裙座等。 九、设计要求 * * 板式塔设计 1、经济性:热量充分利用 2、稳定性:操作压力、流量、温度的稳定 1、操作压强（塔顶冷凝器）---常压、减压、加压 每层塔板压降的选取； 2、进料温度，回流温度及回流方式的确定（泵 回流或自然回流）； 3、进料方式、塔顶冷凝方式（全凝器或分凝器） 以及塔底加热方式（直接蒸汽加热或间接蒸汽 加热）、冷却器的放置、原料预热方式、冷却介质等 的选取； 4、塔板形式的确定（如筛板塔、浮阀塔或泡罩塔） 1、精馏塔的物料衡算： ①质量分率转化成摩尔分率：xF 、 xD、 xW； ②平均分子量的计算：MF、MD、MW； ③由F、xD、xW、xF求出D、W； 或由D 、xF、xD、xW求出F、 W 由相平衡数据绘出t-x-y相图和x-y相图， xD、xW、xF、q Rmin R 两操作线方程 NT， 选取合适的ET NP和NF 注：①Np=NT-1/ ET，ET=0.17-0.616lgμm； ②对于难分离的物系，选较大的R，以免NT过多。 ③对于易分离的物系，所需NT较少，则R选小些； 2、塔板数的确定： 1、操作压强的计算 ①塔顶压强的确定PD，每层压板压降的确定ΔP； ②PF=PD+NF* ΔP PW=PD+NP* ΔP 精馏段平均压力P精馏段=（PD+PF）/2 提馏段平均压力P提馏段=（PF+PW）/2 2、操作温度的计算 塔顶由y1和x1确定MVDm、MLDm 进料由xF和yF确定MVFm、MLFm 塔底由塔釜气液相组成确定MVWm、MLWm 计算出精馏段和提馏段的平均分子量 3、平均分子量的确定 4、平均密度的计算 ①气相平均密度 ②液相平均密度 5、液体平均表面张力的计算 σLm=Σxiσi 精馏段σLm=（σLDm+σLFm）/2 提馏段σLm=（σLFm+σLWm）/2 6、平均粘度的计算 lg μLm=Σxilgμi 精馏段μLm=（μLDm+μLFm）/2 提馏段μlm=（μLFm+μLWm）/2 7、精馏段或者提馏段气液负荷的计算 把摩尔流量转换成体积流量 1、塔径的计算 注：精馏段和提馏段的塔径最好取相等 2、有效高度的计算 H=HD+（NP-2-S）HT+SHT’+HF+HB HD—塔顶空间，m； HB—塔底空间，m; HT—塔板间距，m； HT’—开有人孔的塔板间距，m； HF—进料板的高度，m； NP—实际板数，m； S—人孔数目。 1、溢流装置设计 Lw、hw、wd、Af、ho、hw’、(h1) 2、塔板布局设计（坐标纸） ②筛孔或阀孔的设计及排列 ①塔板的分块 (通道板-400mm) 1、塔板压降的验算（小于设计允许值） 2、液面落差 3、雾沫夹带的验算（小于0.1Kg液/Kg气） 4、液泛的验算Hd≤Φ（HT+hw） 5、漏液的验算 1、漏液线 2、液沫夹带线 3、液相负荷下限线 4、液相负荷上限线 5、液泛线 注： ①由实际的气液量绘出操作线和操作点，求 出操作弹性； ②列出工艺设计计算结果汇总表。 1、板式塔的结构 ①塔顶空间；②塔底空间；③人孔；④HT；⑤塔板类型 2、附属设备 ①接管(计算或选型） （进料口、回流口、塔顶蒸汽排出口、塔底液体排出口、塔底上升蒸汽口等）； 1、说明书要求：设计任务书、目录、汇总表、附件的选取、参考文献、设计总结，封皮、档案袋； 2、在坐标纸上绘出： （1）相平衡关系图（t-x图，x-y图） （2）图解法求理论板数图（注意是否需要局部放大）， （3）塔板的排列布局图； （4）负荷性能图 3、接管尺寸设计（计算、选型、画图），封头尺寸的选 择（在说明书画出简易图）； *