课程设计--- 丙酮-水二元筛板精馏塔设计.doc

南京工业大学 《化工原理》课程设计 设计题目 丙 酮—水 体 系 筛 板 精 馏 塔 的 设 计 学生姓名 班级、学号 指导教师姓名 云志 王昌松 课程设计时间2010年6月14日-2010年6月25日 课程设计成绩 百分制 权重 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力、设计过程表现、设计答辩及回答问题情况，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字 化学化工学院 课程名称 化工原理课程设计 设计题目 常压 丙酮—水体系筛板精馏塔的设计 学生姓名 专业 化学工程与工艺 班级学号 1 0 0 1 0 7 0 4 13 设计日期 2010 年 6 月 14 日至 2009 年 6 月 25日 设计条件及任务： 设计体系： 丙酮——水 设计条件: 进料量:F=200kmol/h;进料浓度:=0.35 进料热状态：泡点进料;常压，塔釜间接蒸汽加热 设计要求： 操作条件：塔顶压强为4 kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。 塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃； 塔釜加热方式：间接蒸汽加热，采用3kgf/cm2水蒸汽 分离要求：0.9841, , 回流比R/Rmin =1.6 指导教师 2010年6月11日 目录 一、前言 3 1、精馏与塔设备简介 3 2、体系介绍 4 3、筛板塔的特点 4 4、设计要求 4 二、设计说明书 5 1 设计单元操作方案简介 5 2 筛板塔设计须知 5 3 筛板塔的设计程序 6 三、设计计算书 6 1、设计参数的确定 6 1.1进料热状态 6 1.2 加热方式 6 1.3回流比R的选择 6 1.4 塔顶冷凝水的选择 7 2、流程简介和流程图 7 2.1 流程简介 7 2.1简略流程图 7 3.理论塔板数的计算与实际板数的确定 8 3.1理论板数计算 8 3.1.1物料衡算 8 3.1.2Rmin和R的确定 8 3.1.3精馏段操作线方程的确定 8 3.1.4精馏段和提馏段气液流量的确定 9 3.1.5提馏段操作线方程的确定 9 3.2实际板层数的确定 9 4精馏塔工艺条件计算 10 4.1操作压强的选择 10 4.2操作温度的计算 10 4.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 11 4.3.1 密度及流量 11 4.3.2液相表面张力的确定： 12 4.3.3 液体平均粘度计算 12 4.4塔径的确定 13 4.4.1精馏段 13 4.4.2提馏段 14 4.5塔有效高度 15 4.6整体塔高 15 5.塔板主要工艺参数确定 15 5.1溢流装置 15 5.1.1堰长lw 15 5.1.2出口堰高hw 16 5.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af 16 5.1.4降液管底隙高度 16 5.2塔板布置及筛孔数目与排列 17 5.2.1塔板的分块 17 5.2.2边缘区宽度确定 17 5.2.3开孔区面积计算 17 5.2.4筛孔计算及其排列 18 6.筛板的力学检验 18 6.1塔板压降 18 6.1.1干板阻力计算 18 6.1.2气体通过液层的阻力Hl计算 19 6.1.3液体表面张力的阻力计算计算 19 6.1.4气体通过每层塔板的液柱高 19 6.2 液面落差 19 6.3液沫夹带 20 6.4漏液 20 6.5液泛 20 7.塔板负荷性能图 21 7.1漏液线 21 7.2液沫夹带线 22 7.3液相负荷下限线 23 7.4液相负荷上限线 23 7.5液泛线 23 7.6操作弹性 24 8. 辅助设备及零件设计 25 8.1塔顶冷凝器（列管式换热器） 25 8.1.1估计换热面积 25 8.1.2壳体内径D的确定 26 8.1.3 折流挡板和支承板的设计 27 8.1.4核算管程、壳程的流速及Re: 27 8.1.5压降的计算 28 8.1.6 计算传热系数 29 8.2塔釜再沸器 30 8.3原料预热器 31 8.4管道的计算 31 8.4.1塔釜残液出料管 31 8.4.2回流液管 32 8.4.3再沸器蒸汽进口管 32 8.4.4塔顶蒸汽进冷凝器出水管 32 8.4