分离二硫化碳-四氯化碳筛板式精馏塔的设计
河西学院化学化工学院课程设计
河西 学 院
Hexi University
化工原理课程设计
题 目:二硫化碳—四氯化碳混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 学 院:化学化工学院 专 业:化学工程与工艺 学 号:2014210041 姓 名:周建武 指导教师:王兴鹏
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2016年11月26日
化工原理课程设计任务书
一、设计题目
二硫化碳—四氯化碳混合液筛板(浮阀)精馏塔设计
二、设计任务及操作条件
1.设计任务
生产能力(进料量) 90000 吨/年 操作周期 7200 小时/年
进料组成 40% (二硫化碳质量分率) 进料温度 20?
塔顶产品组成 ?98.5% (二硫化碳质量分率) 塔底产品组成 ?98% (四氯化碳质量分率) 2.操作条件
操作压力 塔顶4 kpa(表压) 单板压降 ?0.7kPa 冷却水温度 20?
饱和水蒸汽压力 0.25Mpa(表压) 3.设备型式 筛板(浮阀)塔 4.厂址 珠海(压力:1atm ) 三、设计内容
1.设计
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
的选择及
流程
快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计
说明 2.塔的工艺计算
3.主要设备工艺尺寸设计
2
(1)塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定 (2)塔板的流体
力学校核 (3)塔板的负荷性能图
(4)总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4.辅助设备选型
与计算 5.设计结果汇总
6.工艺流程图及精馏工艺条件图 7.设计评述
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目 录
1概
述 .................................................................................................................................... 1 2设计方案简
介 .................................................................................................................... 2 2.1流程的设计及说
明 ...................................................................................................... 2 2.2已知参
数 ...................................................................................................................... 2 2.3选塔依
据 ...................................................................................................................... 3 3设计计
算 ............................................................................................................................ 4 3.1精馏流程的确
定 .................................................................................................
3
......... 4 3.2精馏塔的物料衡
算 ...................................................................................................... 4 3.3塔板数的确
定 .............................................................................................................. 5 3.3.1理论板的求
法 ....................................................................................................... 5 3.3.2 全塔效率ET的求
取.............................................................................................. 6 3.3.3 实际板数求
取 ...................................................................................................... 7 4塔工艺条件及物性数据计
算 ............................................................................................ 8 4.1塔工艺条件及物性数据计
算 ...................................................................................... 8 4.1.1 操作压强的计算
Pm ............................................................................................. 8 4.1.2操作温度的计
算 ................................................................................................... 8 4.1.3平均摩尔质量计
算 ............................................................................................... 8 4.1.4平均密度计
算 .................................................................................................
4
...... 9 4.1.5液体平均表面张力计
算 ..................................................................................... 10 4.1.6液相平均年黏度的计
算 ..................................................................................... 11 4.2精馏塔的气、液相负
荷 ............................................................................................ 11 4.3塔板主要工艺尺寸的计
算 ........................................................................................ 12 4.3.1塔径
D ................................................................................................................. 12 4.3.2精馏塔有效高度的计
算 ..................................................................................... 14 4.3.3溢流装
置 ............................................................................................................. 14 4.3.4 塔板布
置 ............................................................................................................ 16
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4.3.5 筛孔计算及其排
列 ............................................................................................ 16
5
4.4 筛板的流体力学验
算 ............................................................................................... 17 4.4.1 塔板压
降 ............................................................................................................ 17 4.4.2 液面落
差 ............................................................................................................ 19 4.4.3 液沫夹
带 ............................................................................................................ 19 4.4.4 漏
液 .................................................................................................................... 19 4.4.5液
泛 ..................................................................................................................... 20 4.5 塔板负荷性能
图 ....................................................................................................... 20 4.5.1精馏
段 ................................................................................................................. 20 4.5.2提馏
段 ................................................................................................................. 24 4.6精馏塔的工艺设计计算结果总
表 ............................................................................ 28 5 精馏
塔的的附属设备及接管尺
寸 ................................................................................. 29 5.1接
6
头管设
计 ................................................................................................................ 29 5.2回流管管
径 ................................................................................................................ 30 5.3塔底进气
管 ................................................................................................................ 30 5.4加料管管
径 ................................................................................................................ 30 5.5料液排出管管
径 ........................................................................................................ 30 5.6 总高度计
算 ............................................................................................................... 31 5.7热量衡
算 .................................................................................................................... 32 5.7.1加热介质的选
择 ................................................................................................. 32 5.7.2冷凝剂的选
择 ..................................................................................................... 32 5.7.3热量衡
算 ............................................................................................................. 32 5.7.4冷凝器的选
择 .................................................................................................
7
.... 34 5.7.5再沸器的选
择 ..................................................................................................... 34 5.7.6泵的选
择 ............................................................................................................. 35 符号说
明 ............................................................................................................................. 36 参考文
献 ............................................................................................................................. 38 设计评
述 ............................................................................................................................. 38 致
谢 ................................................................................................................................. 39
II
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二硫化碳-四氯化碳精馏分离板式塔设计
周建武
摘要:本设计中采用筛板塔分离二硫化碳-四氯化碳,通过
图解法计算得出理论板数为12块,回流比为2.66,算出塔
板效率为0.526,实际板数为24块,进料位置为第17块板,
在筛板塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米,总
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高度为15.55米,每层筛孔数目为5130。通过筛板塔的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。同时还对精馏塔的辅助设备进行了选型计算。绘制物料流程图和主体设备条件图。
关键词:,二硫化碳,四氯化碳,精馏,筛板塔
1概述
蒸馏是分离液体混合物的一种方法,是传质过程中最重要的单元操作之一,蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异,即各组分在相同的压力、温度下,其探发性能不同(或沸点不同)来实现分离目的。在化工,炼油,石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下,使气,液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各相分挥发度的不同,使挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔,与泡罩塔相比,板式精馏塔具有下列优点:生产能力(20%——40%)塔板效率(10%——50%)而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装,维修都较容易。筛板塔板简称筛板,结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小,分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两
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类。工业应用小以小孔径筛板为主,大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性、经济合理性。在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求,另外还要有一定的潜力。节省能源,综合利用余热。经济合理,冷却水进出口温度的高低,一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响,因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
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