精馏塔基础知识

塔基础知识

1：化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的

答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。

2：塔设备是如何分类的

答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能)，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。

3：什么是塔板效率其影响因素有哪些

答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1。在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。

4：塔的安装对精馏操作有何影响

答：：(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等部件的安装，检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求，只有按要求安装才能保证塔的生产效率。

5：塔设备中的除沫器有什么作用

答：除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除3—5um的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。

6：塔器在进行设备的材料选择时,应考虑哪些问题

答：（1）在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度,良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。（2）要求具有良好的抗氢,氮等气体的腐蚀性能。（3）要求具有较好的制造和加工性能，并具有良好的可焊性。（4）热稳定性好

7：精馏塔的精馏段与提馏段是怎样划分的,二者的作用是什么

答：当精馏塔的某块塔板上的浓度与原料的浓度相近或相等时，料液就由此处塔引入，该塔称为加料版。位于加料版以上的塔段为精馏段，位于加料版及其以下的塔段为提馏段。精馏段的作用是使原料中易挥发组分增浓。提馏段的作用是回收原料中易挥发组分。

8：塔体腐蚀通常表现在哪些部位原因是什么

答：（1）、焊口腐蚀。焊口腐蚀是由于焊条选材不当、焊接工艺不完善、焊口处理不彻底等引起的。（2）、局部腐蚀。局部腐蚀是由于塔体自身倾斜、气体分布器开口不均、塔内填料

堆积不均造成介质在塔内流动时偏流，对塔体内部的冲蚀。

9：塔的裙座高度是如何确定的

答：塔的裙座高度主要是保证塔底产品抽出口与泵的进口管线的高度差大于塔底泵的汽蚀余量，避免塔底泵因发生气蚀作用而损坏

10：塔设备的临界风速是指什么

答：塔体上总是在顺风向与横风向分别受到力的作用，可相应地成为拽力与升力。冈为后者比前者要大得多，因此在计算时可只考虑升力，作用在塔体上的升力是交变的，升力的频率与旋涡脱落频率相同。因此旋涡脱落频率与塔的任一振型的自振频率一致时．便会引起塔的共振。塔共振时的风速称为临界风速。

11：两相间传质的双膜理论是什么

答;双膜理论”是两相间物质传递的机理应用最为广泛的理论，它的基本点如下：（1）当气液两相接触时，两相之间有一个相界面，在相界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层（有效层流膜层）。膜层的厚度主要随流速而变，流速越大膜层厚度越小。（2）在相界面上气液两相互成平衡。（3）在膜层以外的主体内，由于充分的湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体中没有浓度梯度存在，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。双膜理论对于湿壁塔，低气速填料塔等具有固定传质界面的吸收设备有实际意义。

12：塔设备在停车检查时的重点项目是什么

答：（1）查塔盘水平及支撑件,连接件的腐蚀,松动等情况,必要时取出塔外清洗或更换。（2）检查塔体腐蚀，变形及各部位焊缝的情况，对塔壁，封头，进料口处筒体，出入口接管，压力引出口线，液位计引出线等处进行测厚，判断其受蚀情况。（3）全面检查设备的附件、安全阀、压力表、温度计、液位计等接管有无堵塞，是否在规定的压力下动作，有无对安全阀、压力表等进行校验等等。（4）如在运行中发现异常震动等现象，停车检查时一定要查明原因，妥善处理。如焦化接触冷却塔曾出现裙座螺栓松动特殊情况。（5）对于介质较脏的塔，如焦化分馏塔还需检查塔盘浮阀是否灵活，集油箱及塔底抽出线结焦情况等等。（6）对于焦炭塔除检查塔设备变形、裙座裂纹扩展情况，除塔壁受腐蚀外，还需检查塔内壁挂焦情况，挂壁严重的话，需要将挂焦铲干净。

13:车吹扫后，要清理杂质，打开人孔的顺序是什么

答：应从上往下开始拆。因为吹扫后还可能有部分易燃易爆气体在塔内聚集，而又往往聚集在塔内顶部，如果先拆开下面人孔，空气进入后，可燃气体与空气混合成爆炸性气体，遇火星即会爆炸。相反，从上往下拆，每拆一个，就形成一个空气对流段，塔内易燃易爆气体随空气对流到塔外，难以达到爆炸极限浓度，故从上往下拆安全。

14：板式塔和填料塔在传质上有什么差别

答：通常的精馏、吸收操作过程中，精馏塔和吸收塔大都采用板式塔和填料塔两种塔型。板式塔属于分级接触型的传质设备，就大多数塔板形式而言，气、液两相按错流方式流动，传质是在塔板上进行的。填料塔是连续型的传质设备，气、液两相按逆流方式流动，传质主要在覆盖于填料表面上的液膜中进行。

15：高压操作的蒸馏塔一般选用什么塔型

答：高压操作的蒸馏塔，推荐用板式塔。如果选用填料塔，则会因塔内气液比较小等因素的影响，导致分离效果不好。

16：完成萃取操作有几个步骤

答：（1）、相的分散。将一相液体分散到另一相液体中，形成分散体。（2）、相间传质。将分散体维持必要的时间，使传质进行到适当程度。（3）、相的分离。将分散体分离成两相清夜。工业萃取要求溶质萃出率高和萃取剂用量少，多次重复上述三个步骤，合理安排各进出液体，组成多级逆流萃取以获得浓度高的萃取液并方便后续加工。

17：萃取塔有几种形式

答：萃取塔按搅拌形式可以分为三类。1、无搅拌的萃取塔。如:喷淋塔、填料塔、挡板塔、筛板塔。2、往复搅拌的萃取塔。如：脉动填料塔、脉动筛板塔、振动筛板塔。3、旋转搅拌的萃取塔。如：转盘塔、Oldshue-Rushton 塔、偏心转盘塔、Scheibel 塔。

18：萃取设备计算的基本数据有哪些

答：(1)确定萃取剂。 (2)确定平衡数据。 (3)确定操作流程。（4）确定萃取相比。(5)求取理论级数。 (6)确定萃取设备类型。

19：从塔盘的溢流方式看,塔盘可分为哪几种

答：从塔盘的溢流方式看,可分为单溢流式和双溢流式.其中单溢流式又有中间降液和两边降液之分.一般来说,塔径在Φ800-2000mm 之间可用单溢流塔盘,塔径在Φ2000mm 以上的可用双溢流塔盘.

20：减压塔为什么设计成两端细,中间粗的形式

答：减压塔上部由于气液相负荷都比较小,故而相应的塔径也比较小。减压塔底由于温度较高，塔底产品停留时间太长，容易发生裂解、缩合结焦等化学反应，影响产品质量，而且对长期安全运转不利。为了减少塔底产品的停留时间，塔的气提段也采用较小的塔径。绝大多数减压塔下部的气提段和上部缩径部分的直径相同，有利于塔的制造和安装。减压塔的中部由于气、液相负荷都比较大，相应选择较大的直径,故而构成减压

塔两端细,中间粗的外形特征。

21：减压塔真空度高低对操作条件有何影响

答：减压塔的正常平稳操作,必须在稳定的真空度下进行，真空度高低对全塔气液相负荷大小，平稳操作影响很大。在减压炉出口油温度、进料油流量、塔底气提吹气流量及回流量均不变的前提下，如果真空度降低，就改变了塔内油品压力与温度平衡的关系，提高了油品的饱和蒸汽压。相应油品分压增高，使油品沸点升高，从而降低了进料的气化率，会使收率降低。在操作上，由于气化率下降塔内回流量减少，会使各馏出口温度上升。因此，在把握馏出口操作条件时，真空度变化除应调节好产品收率，也要相应调节好馏出口温度，当真空度高时可适当调低馏出口温度。真空度低时馏出口温度要适当提高。

22：不同类型塔板的气液传质原理有何区别

答：塔板是板式塔的核心部件,它的主要作用是造成较大的气、液相接触的表面积以利于在两相间进行传质和传热的过程。塔板上气液接触的情况随气速的变化而有所不同大致可以分为以下四种类型：1.鼓泡接触：当塔内的气速较低的情况下，气体以一个气泡的形态穿过液层上升。塔板上所有气泡外表面积之和即为该塔板上的气液传质面积。2.蜂窝状接触：随着气速的提高，单位时间内通过液层气体数量增加，使液层变为蜂窝状。它的传质面积要比鼓泡接触大。3.泡沫接触：气体速度进一步加大时，穿过液层的气泡直径变小，呈现泡沫状态的接触形式。4.喷射接触：气体高速穿过塔板，将板上的液体都粉碎成液滴，此时传质和传热过程则是在气体和液体的外表面之间进行。:前三种情况在塔板上的液体是连续的，气体是分散相进行气液接触传质和传热过程的；喷射接触在塔板上气体处在连续相，而液体则处在分散相。在小型低速的分馏塔内才会出现鼓泡状和蜂窝状的情况。原油蒸馏过程中气速一般比较大，常压蒸馏采用浮阀或筛孔塔板，以泡沫接触为主的方式进行传质和传热。减压蒸馏的气体流速特别高，通常采用网孔或浮喷塔板，以喷射接触的方式进行传质和传热。经高速气流冲击所形成液滴的流速也很大，为避免大量雾沫夹带影响传质效果，塔板上均装有挡沫板。

23：塔有哪些不正常操作现象

答：夹带液沫:对一定的液体流量,气速越大,液沫夹带越大,塔板上液层越厚.而液层厚度增加,相当于板间距的减小,对液沫夹带的影响增大,因此,当气速增至某一数值时,塔板上必将出现恶性循环,板上的液层不断增厚而不能达到平衡,最终液体将充斥全塔,并随着气体从塔顶溢出,这种现象称为夹带液沫.溢流液沫:因降液管通过能力的限制而引起的液沫称为溢流液沫.板压降太大通常是降液管内液面太高的主要原因.因此,板压降很大的塔板都比较容易发生溢流液沫,由此可见,气速过大同样会造成溢流液沫.此外,如塔内某块塔板的降液管阻力急剧增加(如堵塞)也会造成溢流液沫漏液:当气体流速较小时,塔板上部分液体会从筛孔中直接落下,这种现象称为漏液现象.漏液现象的发生除塔板的结构因素之外,气速是决定塔板漏液的主要因素.

24：应力腐蚀是怎样定义的

答：不锈钢在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力的作用下所出现的低于强度极限的脆性开裂现象称为应力开裂腐蚀.这种类型的腐蚀破坏性极大,即在不锈钢的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细小裂纹,且裂纹扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。

25：什么情况下一般优先使用板式塔

答：（1）在处理易结垢或含固体颗粒的物料时,应选择板式塔。板式塔中，气、液负荷都比较大，以高速通过塔板时有“清扫”的功能，可防止堵塞。（2）液体负荷过大时，填料塔和板式塔的生产能力都会下降，但板式塔中可应用多溢流的方法予以避免。（3）液体负荷过小时，填料塔的表面不易被全部润湿，而在板式塔中可增加溢流堰的高度以保持较高的持液量，使气液能充分接触，这对蒸馏、吸收或有化学反应的操作过程都是有利的。（4）高压操作的蒸馏塔，建议使用板式塔。如用填料塔，则因塔内气液比小等因素的影响，分离效果不好。（5）操作过程中有热量放出或吸入时，用板式塔较为有利。塔板上有较大的持液量以便放置换热管。此外板式塔上还可根据工艺上的需要设置多个加料管与侧线出料口。如果安装在填料塔上则需加设液体分布器或液体收集器，从而增加了费用。（6）塔内温度有周期性变化时，对板式塔影响较小，而在填料塔中，有些力学性能较差的填料将被挤坏。便于检修和清洗时，选用板式塔。

26：什么情况下一般优先考虑填料塔

答：(1) 要求低压时应选择填料塔。因为填料塔的自由截面积一般大于50%，气体阻力小。如处理热敏性物料，在高温下易发生分解或聚合反应，在真空下操作可以降低塔底的温度，用填料塔便很合适。（2）易发泡的物质，在板式塔中易引起液泛，而填料在多数情况下易使泡沫破灭。（3）处理腐蚀性的物料时，选用填料塔较为有利，因为填料的用材很广泛，陶瓷、塑料等非金属材料均可，既便宜，效果又好。板式塔的塔板一般以金属为主，选择的余地很小。（4）传质速率受气膜控制时，选用填料塔。因为填料表面覆盖的是薄的液膜，气相湍动有利于减少气膜阻力，与此相反，如传质速率受液膜控制时，则可选用板式塔，塔板上可维持液相湍动状态。（5）塔的直径小于800mm 时,一般以采用填料塔为宜。如用板式塔,则塔板的固定与密封都会有困难。目前由于新型填料特别是规整填料的发展，大直径的填料塔也广泛应用。其中波纹填料塔的直径已超过14m。

27：塔设备设计或选型时,要考虑的因素有哪些

答：（1）生产能力大。在较大的气液负荷或其波动范围较宽时，也能在较高的传质速率下稳定地操作。（2）流体阻力小，运转费用低。对热敏性物料挥发物多的精馏、吸收过程，这一项更应注意。（3）能够提供足够大的相际接触面积，使气液两相在充分接触的情况下进行传质，达到高分离效率。（4）要解决由于物料性质，如腐蚀性、热敏性、发泡性，以及由于温度变化的周期性等而提出的特定要求。（5）结构合理，安全可靠，金属消耗量少，制造费用低。（6）不易堵塞，容易操作，便于安装、调节与检修。（7）充分利用热能。

28：在设计塔设备结构形式时,在物料性质方面需要考虑哪些问题

答：物料性质是塔设备结构选型时首要条件,需要从以下几个方面考虑:(1)易气泡的物料,如果处理量不大时,以选择填料塔为宜。因为填料容易使泡沫破灭，而在板式塔中则易引起液泛。（2）具有腐蚀性色介质，可选用填料塔，如必须选用板式塔，宜选用结构简单、造价便宜的筛板塔、穿流式塔盘或舌形塔盘，以便及时更换。（3）具有热敏性的物料需减压操作，为防止热引起分解或聚合时，应选用压力降较小的塔型，如可采用装填规整填料的塔、湿壁塔等，当要求真空度较低时，宜用筛板塔和浮阀。（4）粘性较大的物料，可选用大尺寸填料。板式塔的传质效率太差。含有悬物的物料，应选择

液流通道较大的塔型，以板式塔为宜。可选用泡罩塔、浮阀塔、栅板塔、舌形塔和孔径较大筛板塔等。不宜选用小填料。（5）操作过程中有热效应的系统，用板式塔为宜。因塔板上有液层，可在其中安装换热器，进行有效地加热或冷却。

29：在生产操作中,工况条件及操作要求对塔设备的选用有哪些影响

答:塔设备的结构形式因为生产的设计工况不同也不尽相同。

（1）若气相传质阻力大（即气相控制系统，如低粘度液体的蒸馏、空气增湿等），应采用填料塔，因填料层中气相呈湍流，液相为膜状流。反之，受液相控制的系统，应采用板式塔，因为板式塔中液相呈湍流，气体在液层中鼓泡。（2）对于较大的液体负荷，可选用填料塔；若采用板式塔时，应选用气液并流的塔型，如喷射型塔盘，或选用板上液流阻力较小的塔型，如筛板和浮阀。此外，导向筛板塔盘和多降液管筛板塔盘都能承受较大的液体负荷。

（3）对于较低的液体负荷，不宜选用填料塔，因为填料塔要求一定数量的喷淋密度。如果特殊需要用填料塔，可以选用网体填料，这样可以适度地提高喷淋密度，但其应用的范围较窄。（4）从气液比波动的适宜性看，板式塔要优于填料塔,所以对于气液比波动较大的就适宜用板式塔.(5)从操作弹性看,板式塔的操作弹性要比填料塔宽。在板式塔中,以浮阀塔为最大,泡罩塔次之,一般地说,穿流塔的操作弹性最小。

30：从经济角度上,填料塔和板式塔的设计选用各有哪些不同

答：经济适用是当前设计工作中选用设备的一个重要指标。(1)多数情况下,塔径大于800mm 时,宜用板式塔.塔径小于800mm 时,宜用填料塔.但也有例外,在大型填料塔中使用鲍尔环及某些选型填料的效果可优于板式塔.同样,塔径小于800mm 时,也有使用板式塔的。(2)一般填料塔比板式塔重。(3)大塔以板式塔造价较经济.因为填料的价格约与塔体的容积成正比,板式塔按单位面积计算价格,随着塔径增大而减小。

31：塔设备承受哪些荷载的作用

答：凡安装在室外的塔设备均承受下列荷载的作用(1)操作压力。(2)重力荷载。（3）风荷载。（4）地震荷载。（5）偏心荷载。

32：塔设备强度和稳定性校核包括哪几方面

答：在各种荷载共同作用时，塔体和裙座的稳定性校核包括以下内容：（1）塔体壁厚要求其强度或稳定性既满足操作压力引起的周向应力校核条件，又满足各种荷载综合作用引起的轴向组合应力校核条件。(2)塔体和裙座的连接焊缝强度。(3)裙座体承受的轴向组合应力（4）基础螺栓的大小和数量。（5）基础环板弯曲强度校核。（6）基础混凝土的抗压强度。

33：在塔类设备裙座的结构设计时应考虑哪些问题

答：为了制作方便,裙座一般为圆形。对于直径小又细高的塔（直径小于1 米，且塔高与直径之比大于25；或者说，且塔高与直径之比大于30 的）,为了增加设备的稳定性，降低地脚螺栓和环支撑面上的应力，可以采用圆锥形裙座。裙座直接焊接在塔釜封头上，可采用对接焊缝，焊后要对焊缝进行打磨处理。特别是低温塔及高寒地区的室外自支撑塔，为了减少应力集中，不宜采用加高焊缝结构，对较高或细长的塔，焊缝要进行

探伤检查。采用这种结构时，如果裙座及封头等壁厚，封头切线至裙座顶的距离可查相关的设计规定。搭接焊缝因承受剪切载荷，受力状况较差，只是因为安装方便，才在一些小型塔或焊缝受力较小的情况下采用。

34：风载荷对塔体产生哪些作用

答：（1）产生平行于风向的静弯矩。产生垂直于风向的诱导共振弯矩。

36：设计时对于填料塔填料选取的原则是什么

答：（1）以传质效率高为选取原则。要求填料能提供较大的气、液接触面积，也就是要求填料具有较大的比表面积，并要求填料表面易被液体湿润，只有湿润了的表面才是气液接触面。（2）以生产能力大，气体的压力降小为原则选取。要求填料层的空隙大。（3）以不易引起偏流和沟流为原则选取。（4）以经久耐用为选取原则。要求所选填料具有良好的耐腐蚀性、较高的机械强度和必要的耐热性。以取材容易、价格便宜为选取原则。

37：电磁流量计有什么优点

答：(1)测量导管内无可动部件或突出于管内的部件,因而压力损失小;(2)在采用防腐衬里的条件下,可以测量各种腐蚀性液体的流量;(3)可用来测量含有颗粒、悬浮物等液体的流量；（4）它的电流输出与流量具有线性关系，且不受液体的物理性质的影响，也不受流动状态的影响；（5）电磁流量计的口径范围大，可从1m 到2m 以上;(6)可测量范围宽,量程比一般为10:1,最高可达100:1;(7)它没有惰性,反应速度快,可用于测量脉动流量等。

38：电磁流量计有何不足和局限性

答：（1）被测流体必须导电；（2）不能测量气体和蒸汽、石油制品等介质的流量；（3）由于受变送器衬里材料的限制，一般使用温度为0~200℃,压力也不能太高。

39：关于填料塔内的填料支撑装置

答：填料在塔内无论是乱堆还是整砌，均堆放在支撑装置上。支撑装置必须要有足够的强度以承受填料层的重量（包括所持液体的重量）;支撑装置的气体通道面积大于填料层的自由截面积（数值上等于孔隙率），否则不仅在支撑装置处有过大的气体阻力，而且当气速增大时将首先在支撑装置处出现拦液现象，降低塔的通量。常用的支撑装置为栅板式，它是由树立的扁钢组成的，扁钢条之间的距离一般为填料外径的倍左右。支撑装置也有采用升气管式的，它的功用是克服支撑装置的强度和自由截面积之间的矛盾，特别是适应了高孔隙率填料的要求。气体由升气管上升，通过顶部的孔和侧面的齿缝进入填料层，而液体经底板上的许多小孔流下。

40：填料塔的液体分布装置结构形式有几种

答：（1）莲蓬式喷洒器,这种分布器具有半球形外壳,在壳壁上有许多供液体喷淋的小孔,它的优点是结构简单,缺点是小孔容易堵塞,而且液体的喷洒范围与压头的关系较大,所以这种喷洒器一般用于直径在600mm 以下的塔中。（2）多孔管式喷淋器，多孔管式喷淋器一般在管底部钻有Φ3-6mm 的小孔,多用于直径600mm 以下的塔中。（3）齿槽式分布器，多用于大直径塔中，这种分布器对气体的阻力小，但安装要求超水平，以保证

液体均匀地流出齿槽。（4）筛孔盘式分布器，这种分布器适用于直径800mm 的塔中,液体加至分布盘上,再由盘上的筛孔流下。缺点是加工复杂。其它新型的分布器。

41：塔设备安全阀的选用原则

答：(1)选用安全阀时,最关键的问题是它的排量,即塔类设备所用安全阀的排量必须大于它的安全泄放量,只有这样才能保证容器超压时,安全阀开放后能及时地把气体排出,避免容器内的压力继续升高。(2)应注意安全阀的压力范围，因为每种安全阀都有一定的工作压力范围。不应把高压用的弹簧式安全阀过分卸载用于低压容器上，也不能把低压用的安全阀过分加载用于较高压力的塔类设备上，选用时应按塔类设备的工作压力采用级别相同的弹簧。（3）应考虑塔类设备的工艺条件及工作介质的特点，一般塔类设备宜采用弹簧式安全阀，对于压力较低而又没有振动影响的塔类设备，可以用杠杆式安全阀。若塔类设备的工作介质中存在有毒、易燃、易爆气体，或其它污染大气的气体时，应选用封闭式安全阀。

42：什么叫名义厚度、有效厚度

答：名义厚度是由设计壁厚向上圆整，到钢板标准规格的厚度，它就是图样标准厚度。有效厚度是名义厚度与壁厚附加量之差。

43：为防止罐壁焊缝因冷却速度快，造成裂纹，施焊时应采

取哪些措施

答：(1)环境温度在5°C 以上施焊；(2)环境温度很低，工件较厚时，应预温，其温度应不低于l00℃；(3)电焊条要进行烘干；(4)六级以上风天不宜施焊；(5)雷雨天不宜施焊。

44：罐壁质量检查包括哪些内容

答：(1)焊缝质量；(2)圆度；(3)垂直度；(4)局部凸凹变形量；(5)周长

45：焊前预热的作用是什么

答：(1)减少焊缝金属与母材之间的温差，从而减少残余应力；(2)控制钢材组织转变，避免在热影响区形成脆性马氏体；(3)加速氢的扩散，消除热影响区高含量氢的集中；

(4)降低冷却速度，便于造渣；(5)降低焊接所需热量，从而改善焊接工艺性。

46：简述金属结晶的一般过程

答：液态金属的结晶过程包括晶核的形成和长大两个基本过程。（1）金属结晶时，首先从液态金属中形成一些极细小的晶体称为晶核，它不断吸附周围液体中的原子而长大；（2）与此同时，在液体中又不断产生新的晶核并且长大，直到全部液态金属凝固为止，最后金属便由许多外形不规则的小晶体组成。

47：金属加工硬化有何利弊

答：金属加工硬化有利之处是：（1）强化金属提高强度、硬度和耐磨性；（2）有利于金属进行均匀的变形；（3）提高构件在使用过程中的安全性。金属加工硬化的不利之处是：（1）使金属塑性降低，给进一步塑性变形带来困难；（2）金属耐腐蚀性降低。

48：钢中存在哪些杂质对钢的性能有何影响

答：钢中的杂质有锰、硅、硫、磷，其对钢的性能影响如下：（1）锰：提高钢的强度和硬度；（2）硅：提高钢的强度和硬度，降低塑性和韧性；（3）硫：使钢材出现热脆现象；（4）磷：提高钢的强度和硬度，显着降低塑性和韧性，出现冷脆现象，使焊接性

变差。

49：测量塔及塔节直线度的方法有哪些

答：目前，测量直线度的方法很多，如激光测定法、经纬线测定法和拉线测定法。实际生产中多采用拉线测定法。一般情况下各分段塔体的筒节组对是在胎上进行的，基本上可以保证其允许偏差，但组对成形后还应用拉线法进行复测，达到要求后方可进行焊接。

50：关于塔设备的保温支持圈的形式

答：保温支持圈的形式一般有以下两种：（1）整圈焊接式。该种形式保温支持圈为一整圈扁铁形式，通常分成几等分后进行安装，上部满焊，下部断焊，整个一圈应与塔壁垂直。（2）带连接板形式。该种形式保温支持圈一般按圆周等分为1m 左右一段,连接板与支持圈数目相同,连接板与塔壁满焊牢固后,各支持圈均点焊搭接在支持板上。

51：何谓塔设备的有损检验

答：有损检验也称为破坏性试验，即取一块与设备材料，焊接工艺条件完全相同的试件进行一系列的试验，确定其是否符合要求。

52：塔器表面探伤有哪几种方法

答：1、磁力探伤；2、荧光探伤；3、着色探伤；4、涡流探伤

53：塔类设备的整体试验含哪些内容

答：塔类设备制造完成以后，应按设计图纸要求进行相关的试验合格后，才能交付使用。试验内容有以下几个方面：（1）液压试验；(2)气压试验；(3)气密性试验；(4)煤油渗透试验；(5)氨渗透试验。% Z8

54：对塔类设备进行水压试验的目的是什么

答：对塔类设备进行水压试验的目的有两个：1、检验设备的强度，以便在投入生产前及时发现材质或或制造中可能存在的缺陷，以便采取适当的措施加以修补。2、可以起到部分地消除应力的作用。当进行水压试验时，在焊缝区产生局部屈服，使残余应力重新分配，从而降低了焊缝处的残余应力，减少了在一定的外加载荷作用下脆性破坏的危险性。

55：为什么要对塔类设备进行气密性试验试验压力如何确定

答：进行气密性试验主要是为了检验设备的严密性。做过气压强度试验，并经检验

合格的设备可不另做气密性试验。气密性试验必须在液压试验合格后进行，其

试验压力为设计压力的倍。试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后

保压10min,然后降至设计压力,在焊缝和连接部位进行渗漏检查。如有渗漏，修

补后重新进行液压试验和气密性试验。

56：简述水压实验前有哪些准备工作

答：塔设备制作安装任务完成之后,必须进行整体水压试验，在水压试验之前应先对补强圈进行风压试验,风压压力一般为,用肥皂水试漏。具体的准备工作如下。（1）水压试验必须使用合格的压力表，量程为试验压力的倍，压力表的精度等级应符合规范的要求。（2）用作水压试验的水质必须洁净，对于不锈钢材质的塔类设备的水压试验，为防止氯离子的腐蚀，当试压后不能保证除尽水渍时，必须要控制水质中的氯离子的含量不超过25x10-6。（3）试验温度包括水温和实验的环境温度,为防止材料特别是低合金高强度钢在试压中的低温脆性破坏,要求试验温度必须在材料在无塑性转变温度以上的某一温度下进行,例如16MnR 和碳素钢要求大于5 摄氏度，除低温钢外的其它合金钢要求大于15 摄氏度。

57：进行塔类设备的耐压试验需注意什么

答：(1)检查各部尺寸及焊缝,清理塔类设备内杂物并进行必要的密封，合格后充满试验介质（一般以水做介质）；(2)塔类设备壁与液体温度相同时，缓慢升压至规定试验压力；(3)根据塔类设备大小，试验压力保持10~30min;(4)将压力降到设计压力,至少保持10~30min,同时进行检查。

总结:

1．填料塔处理腐蚀性的物料时，选用填料塔较为有利，因为填料的用材很广泛，陶瓷、塑料等非金属材料均可，即便宜，效果也好。板式塔塔板的材料一般以金属为主，选择余地小。

2．板式塔和填料塔比较,一般情况下,(填料塔)的压力降较小,(填料塔)持液量较小一般情况下,塔径在800mm以下时,宜选用(填料塔);操作弹性比较大的是(浮阀塔);

苯-甲苯精馏塔课程设计报告书

课程设计任务书 一、课题名称 苯——甲苯混合体系分离过程设计 二、课题条件（原始数据） 1、设计方案的选定 原料：苯、甲苯 年处理量：108000t 原料组成（甲苯的质量分率）：0.5 塔顶产品组成：%99>D x 塔底产品组成：%2

设计容 摘要：精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工﹑炼油﹑石油化工等工业中得到广泛的应用。本设计的题目是苯—甲苯二元物系板式精馏塔的设计。在确定的工艺要求下，确定设计方案，设计容包括精馏塔工艺设计计算，塔辅助设备设计计算，精馏工艺过程流程图，精馏塔设备结构图，设计说明书。关键词：板式塔；苯--甲苯；工艺计算；结构图 一、简介 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 工业上对塔设备的主要要：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。 板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。 苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重。苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。 甲苯是最简单，最重要的芳烃化合物之一。在空气中，甲苯只能不完全燃烧，火焰呈黄色。甲苯的熔点为-95 ℃，沸点为111 ℃。甲苯带有一种特殊的芳香味（与苯的气味类似），在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0．866克／厘米3，对光有很强的折射作用（折射率：1,4961）。甲苯

精馏塔课程设计

目录 一、概述 二、设计方案和工艺流程的确定 三、塔的物料衡算四、回流比确定 五、塔板数的确立 六、塔的工艺条件及物性数据计算 七：塔和塔板主要工艺尺寸计算 八、塔板的流体力学验算 十、热量衡算 十一、筛板塔的设计结果总表 十二、辅助设备选型及接管尺寸 十三、精馏塔机械设计计算 十四、设计中的心得体会 一、概述： 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。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液层进行质，热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐渐接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上（也有并流向下者）与液体接触进行质热传递，气液组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 工业上对塔设备的要求：（1）生产能力大；（2）传质传热效率高;(3)气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量小（6）制作安装容易，维修方便。（7）设备不易堵塞，耐腐蚀。 其中板式塔又可分为有降液管的塔板（如泡罩塔，浮阀塔，筛板塔，舌型，S型等）和无降液管的（如穿流式筛板，穿流式波纹板）该课程涉及到的是板式塔中的浮阀塔，其广泛用于精馏、吸收、和解吸等过程。其主要特点是再塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀的周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触，浮阀课根据气流流速地大小上下浮动，自行调节。浮阀有盘式、条式等多种。国内多采用盘式，其优点为生产能力大，操作弹性大，分离效率较大，塔板结构较简单。此型中的F-1型结构简单，已经列入部颁标准，因此型号的重阀操作稳定性好，一般采用重阀。 二、设计方案和工艺流程的确定: 在此次课程涉及中主要介绍浮阀塔在精馏中的应用，精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器、和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料再塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器的冷却物质将余热带走。此过程中因考虑节能。 另外，为保持塔的稳定性，流程除用泵直接送入塔原料外，也可采用高位槽送料以受泵操作波动影响。 塔顶冷凝器装置根据生产情况以决定采用全凝器和分凝器。一般，塔顶分凝器对上升蒸汽虽由一定的增浓作用，当在石油等工业中获取液相产品时往往采用全凝器，以便于准确的控制回流比。若后继装置使用气态物料，则宜用分凝器 操作压强由常压、低压和高压操作，其取决于冷凝温度，一般都采用常压，对于热敏性物质或混合液沸点过高的物质则宜采用减压操作，而常压下为气态的物质采用高压操作。 对于物料的进料，一般情况下采用冷进料，但是为了考虑塔的操作稳定性，则一把采用泡点进料。

精馏塔操作技巧基本学习知识

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡： 答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压？ 答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力

最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏，精馏的原理是什么？ 答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我

精馏塔的控制

精馏塔的控制 12.1 概述? 精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的一种传质过程，通过精馏过程，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。 ?分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同（沸点不同），使液相中的轻组分（低沸点）和汽相中的重组分（高沸点）相互转移，从而实现分离。 ?精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。 精馏塔的特点精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理较复杂，动态响应迟缓、变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。而且从能耗的角度，精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备。 一、精馏塔的基本关系 （1）物料平衡关系总物料平衡： F=D+B (12-1) 轻组分平衡：F z f =D x D +B x B (12-2) 联立（12-1）、（12-2）可得： （2）能量平衡关系 在建立能量平衡关系时，首先要了解分离度的概念。所谓分离度s 可用下式表示： 回流泵 冷凝器 气液分离器 精馏塔 进料 再沸器 釜液 馏出液 冷剂 热剂 B,x B D,x D F,z F L L B L D V B D f D B B f D x x x z F D x x z D F x --= +-=)((12-3) ) 1()1(D B B D x x x x s --=(12-5)

可见，随着s 的增大，x D 也增大，x B 而减小，说明塔系统的分离效果增大。影响分离度s 的因素很多，如平均相对挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置，以及塔内上升蒸汽量V 和进料F 的比值等。对于一个既定的塔来说： 式（12-6）的函数关系也可用一近似式表示： 或可表示为： 式中β为塔的特性因子由上式可以看到，随着V /F 的增加，s 值提高，也就是x D 增加， x B 下降，分离效果提高了。由于V 是由再沸器施加热量来提高的，所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响，故称为能量平衡关系式。由上分析可见， V /F 的增加，塔的分离效果提高，能耗也将增加。 对于一个既定的塔，包括进料组分一定，只要D /F 和V /F 一定，这个塔的分离结果，即 x D 和x B 将被完全确定。也就是说，由一个塔的物料平衡关系与能量平衡关系两个方程式， 可以确定塔顶与塔底组分待定因素。 上述结论与一般工艺书中所说保持回流比一定，就确定了分离结果是一致的。二、精馏塔的控制要求精馏塔的控制目标是，在保证产品质量合格的前提下，使塔的总收益（利润）最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说，需从四个方面考虑，设置必要的控制系统。 （1）产品质量控制； （2）物料平衡控制； （3）能量平衡控制； （4）约束条件控制（液泛限、漏液限、压力限、临界温差限等）。 防止液泛和漏液，可以塔压降或压差来监视气相速度。三、精馏塔的主要干扰因素精馏塔的主要干扰因素为进料状态，即进料流量F 、进料组分z f 、进料温度T f 或热焓F E 。 此外，冷剂与热剂的压力和温度及环境温度等因素，也会影响精馏塔的平衡操作。 所以，在精馏塔的整体方案确定时，如果工艺允许，能把精馏塔进料量、进料温度或热焓加以定值控制，对精馏塔的操作平稳是极为有利的。 12.3 精馏塔被控变量的选择 通常，精馏塔的质量指标选取有两类：直接的产品成分信号和间接的温度信号。 一、采用产品成分作为直接质量指标 成分分析仪表的制约因素： ①分析仪表的可靠性差； ②分析测量过程滞后大，反应缓慢； ③成分分析针对不同的产品组分，品种上较难一一满足。 二、采用温度作为间接质量指标 )(F V f s =(12-6) s F V ln β=) 1()1(ln D B B D x x x x F V --=β(12-7) (12-8)

精馏塔设计流程

在一常压操作的连续精馏塔内分离水—乙醇混合物。已知原料的处理量为2000吨、组成为36%（乙醇的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为82%，塔底釜液的组成为6%。设计条件如下： 操作压力 5kPa(塔顶表压)； 进料热状况自选； 回流比自选； 单板压降≤0.7kPa； 根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。 【设计计算】 （一）设计方案的确定 本设计任务为分离水—乙醇混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。 设计中采用泡点进料，将原料液通过预料器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算 1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 M=46.07kg/kmol 乙醇的摩尔质量 A M=18.02kg/kmol 水的摩尔质量 B

F x =18.002 .1864.007.4636.007.4636.0=+= D x =64.002 .1818.007.4682.007.4682.0=+= W x =024.002.1894.007.4606.007.4606.0=+= 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 F M =0.18×46.07+(1-0.18)×18.02=23.07kg/kmol D M =0.64×46.07+(1-0.64)×18.02=35.97kg/kmol W M =0.024×46.07+(1-0.024)×18.02=18.69kg/kmol 3.物料衡算 以每年工作250天，每天工作12小时计算 原料处理量 F = 90.2812 25007.2310002000=???kmol/h 总物料衡算 28.90=W D + 水物料衡算 28.90×0.18=0.64D+0.024W 联立解得 D =7.32kmol/h W =21.58kmol/h （三）塔板数的确定 1. 理论板层数T N 的求取水—乙醇属理想物系，可采用图解法求理论板层数。 ①由手册查得水—乙醇物系的气液平衡数据，绘出x —y 图，如图。 ②求最小回流比及操作回流比。 采用作图法求最小回流比。在图中对角线上，自点e(0.18 , 0.18)作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交点坐标为 q y =0.52 q x =0.18 故最小回流比为 min R =q q q D x y y x --=35.018 .0-52.052.0-64.0=3 取操作回流比为 R =min R =1.5×0.353=0.53 ③求精馏塔的气、液相负荷 L =RD =17.532.753.0=?=kmol/h V =D R )1(+=（0.53+1）20.1132.7=?kmol/h

甲醇-水溶液连续精馏塔课程设计91604

目录 设计任务书 一、概述 1、精馏操作对塔设备的要求和类型 (4) 2、精馏塔的设计步骤 (5) 二、精馏塔工艺设计计算 1、设计方案的确定 (6) 2、精馏塔物料衡算 (6) 3、塔板数的确定 (7) 的求取 (7) 3.1理论板层数N T 3.2实际板层数的求取 (8) 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4.1操作温度的计算 (11) 4.2平均摩尔质量的计算 (11) 4.3平均密度的计算 (12) 4.4液相平均表面张力计算 (12) 4.5液体平均粘度计算 (13) 5、精馏塔塔体工艺尺寸计算 5.1塔径的计算 (14) 5.2精馏塔有效高度的计算 (15) 6、塔板主要工艺尺寸计算 6.1溢流装置计算 (16) 6.2塔板的布置 (17) 6.3浮阀计算及排列 (17) 7、浮阀塔流体力学性能验算 (19) 8、塔附件设计 (26) 7、精馏塔结构设计 (30)

7.1设计条件 (30) 7.2壳体厚度计算………………………………………………… 7.3风载荷与风弯矩计算………………………………………… 7.4地震弯矩的计算………………………………………………… 三、总结 (27) 化工原理课程设计任务书 一、设计题目: 甲醇-水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件: 年产量: 95%的甲醇17000吨 料液组成(质量分数): (25%甲醇，75%水) 塔顶产品组成(质量分数): (95%甲醇，5%水) 塔底釜残液甲醇含量为6% 每年实际生产时间: 300天/年,每天24小时连续工作 连续操作、中间加料、泡点回流。 操作压力：常压 塔顶压力4kPa(表压) 塔板类型：浮阀塔 进料状况：泡点进料 单板压降：kPa 7.0 厂址：安徽省合肥市 塔釜间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为0.5Mpa 三、设计任务 完成精馏塔的工艺设计,有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图,编写设计说明书. 设计内容包括： 1、 精馏装置流程设计与论证 2、 浮阀塔内精馏过程的工艺计算 3、 浮阀塔主要工艺尺寸的确定 4、 塔盘设计 5、 流体力学条件校核、作负荷性能图 6、 主要辅助设备的选型 四、设计说明书内容 1 目录 2 概述(精馏基本原理) 3 工艺计算 4 结构计算 5 附属装置评价 6 参考文献 7 对设计自我评价 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主

化工原理课程设计(乙醇_水溶液连续精馏塔优化设计)

专业资料 化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)

精馏塔优化设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计 二、设计条件 1．处理量： 16000 （吨/年） 2．料液浓度： 40 （wt%） 3．产品浓度： 92 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99.99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。

乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 （某大学化学化工学院） 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。 关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。 （Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001） Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.

精馏塔操作常见问题

1.精馏塔操作及自动控制系统的改进 问：蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 我们在讨论精馏塔的控制方式，主要分析的是工艺系统对塔的影响，公用工程几乎不对内部有制约。实际上也是如此。举例分析：蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数，也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定；基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。如果发现蒸汽系统的压力发生了变化，塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。第二塔的压差基本只是一个参考数据，一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。 DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用，投入成本逐渐下降，精馏塔的高级智能控制也成为可能，比如APC/SCS等技术，精馏产品纯度也得到保证。可是这些系统其实很脆弱，由于影响这些先进控制的外来因素的影响，DCS操作工随时都可能摘除这些控制，回到DCS的水平，进行人工干预。 问：个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何? 你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢？ 我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变，只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化，假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽压力的变化，然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整，这样才能保持塔的稳定。这是可以实现的，完全没有问题。（这是一元参数变化） 然而实际的情况却不能让你这样子。 我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量（有这种模式），否则任何塔的进料都是波动的，有时甚至有较大波幅（这时就产生二元参数变化），进料板一般不能变化了（除非特殊工艺，设计了多个可控进料口），设塔的进料变大了，就会出现塔的灵敏板以下温度降低，但是塔压已经正常，楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了，可这时塔底部温度却还低呢！ 如果有三元以上参数也变化呢？楼主的精馏塔还精馏吗？

化工原理课程设计-苯-甲苯精馏塔设计

资料 前言 化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。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。 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。 筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。 在设计过程中应考虑到设计的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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目录 第一章绪论 (1) 精馏条件的确定 (1) 精馏的加热方式 (1) 精馏的进料状态 (1) 精馏的操作压力 (1) 确定设计方案 (1) 工艺和操作的要求 (2) 满足经济上的要求 (2) 保证安全生产 (2) 第二章设计计算 (3) 设计方案的确定 (3) 精馏塔的物料衡算 (3) 原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 (3) 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (3) 物料衡算 (3) 塔板计算 (4) 理论板数NT的求取 (4) 全塔效率的计算 (6) 求实际板数 (7) 有效塔高的计算 (7) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8) 操作压力的计算 (8) 操作温度的计算 (8) 平均摩尔质量的计算 (8) 平均密度的计算 (10) 液体平均表面张力的计算 (11) 液体平均黏度的计算 (12) 气液负荷计算 (13)

乙醇—水溶液精馏塔设计

乙醇-水溶液连续精馏塔设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7., 8.参考文献 (23) 9.课程设计心得 (23) 精馏塔设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件 1．处理量： 15000 （吨/年） 2．料液浓度： 35 （wt%） ！ 3．产品浓度： 93 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强： atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务

a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； 、 c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。 乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 前言 ！ 乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。 要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。 浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩

精馏塔的控制方式

精馏塔的控制方式 字体: 小中大| 打印发表于: 2007-7-25 21:15 作者: chjzhou 来源: 海川化工论坛 精馏塔的控制方式很多,其中有: 1.提留段温度控制 2.精馏段温度控制 3.精馏塔温差控制 4.恒流控制 5.双温差控制 6.压差控制 7.在线仪表监测控制 过路的朋友一起交流一下那种控制自动化程度更高,操作人员的参与度最少,对于生产最经济,交流的朋友别忘了写下你的理由哦 答案不是重要的,你的理由却是非常重要的,欢迎讨论啊,一起学习 我也来说两句查看全部回复 最新回复 ?chping80 (2007-7-25 21:36:13) 我认为精馏段温度控制更好，更能说明精馏塔的运行情况！ ?chjzhou (2007-7-26 09:10:51) 压差控制比较好(以下是摘抄版) 蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 [本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑] ?zzna (2007-7-26 09:16:01) 精馏段温度控制和温差控制结合！

化工原理课程设计之苯甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计

化工原理课程设计 设计题目：苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人： 班级： 学号： 指导老师： 设计时间：

目录 设计任务书 (3) 前言 (4) 第一章工艺流程设计 (5) 第二章塔设备的工艺计算 (6) 第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15) 第四章塔板的流体力学验算 (18) 第五章塔板负荷性能图 (21) 第六章换热器的设计计算与选型 (25) 第七章主要工艺管道的计算与选择 (28) 结束语 (30) 参考文献 (32) 附录 (33)

化工原理课程设计任务书 设计题目：苯—甲苯连续精馏塔（浮阀塔）的设计 一、工艺设计部分 （一）任务及操作条件 1. 基本条件：含苯25％(质量分数，下同)的原料液以泡点状态进入塔内，回流比为最小回流比的 1.25倍。 2. 分离要求：塔顶产品中苯含量不低于95％，塔底甲苯中苯含量不高于2％。 3. 生产能力：每小时处理9.4吨。 4. 操作条件：顶压强为4 KPa (表压)，单板压降≯0.7KPa，采用表压0.6 MPa的饱和蒸汽加热。（二）塔设备类型浮阀塔。 （三）厂址：湘潭地区（年平均气温为17.4℃） （四）设计内容 1. 设计方案的确定、流程选择及说明。 2. 塔及塔板的工艺计算塔高（含裙座）、塔径及塔板结构尺寸；塔板流体力学验算；塔板的负荷性能图；设计结果概要或设计一览表。 3. 辅助设备计算及选型（注意：结果要汇总）。 4. 自控系统设计（针对关键参数）。 5. 图纸：工艺管道及控制流程图；塔板布置图；精馏塔的工艺条件图。 6. 对本设计的评述或有关问题的分析讨论。 二、按要求编制相应的设计说明书 设计说明书的装订顺序及要求如下： 1. 封面（设计题目，设计人的姓名、班级及学号等） 2. 目录 3. 设计任务书 4. 前言（课程设计的目的及意义） 5. 工艺流程设计 6. 塔设备的工艺计算（计算完成后应该有计算结果汇总表） 7. 换热器的设计计算与选型（完成后应该有结果汇总表） 8. 主要工艺管道的计算与选择（完成后应该有结果汇总表） 8. 结束语（主要是对自己设计结果的简单评价） 9. 参考文献（按在设计说明书中出现的先后顺序编排，且序号在设计说明书引用时要求标注） 10. 设计图纸 三、主要参考资料 [1] 化工原理；[2] 化工设备机械基础；[3] 化工原理课程设计；[4] 化工工艺设计手册 四、指导教师安排杨明平；胡忠于；陈东初；黄念东 五、时间安排第17周～第18周

精馏塔控制系统

第6章精馏塔控制系统 6.1 概述 精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。 轻组分的转移提供能量；冷凝器将塔顶来的上升蒸汽冷凝为液相，并提供精馏所需的回流。 精馏过程是一个复杂的传质传热过程。表现为：过程变量多，被控变量多，可操纵的变量也多；过程动态和机理复杂。因此，熟悉工艺过程和内在特性，对控制系统的设计十分重要。 6.1.1 精馏塔的控制要求 精馏塔的控制目标是：在保证产品质量合格的前提下，使塔的回收率最高、能耗最低，即使总收益最大，成本最小。 精馏过程是在一定约束条件下进行的。因此，精馏塔的控 制要求可从质量指标、产品产量、能量消耗和约束条件四方面 考虑。 1．质量指标 精馏塔的质量指标是指塔顶或塔底产品的纯度。通常，满 足一端的产品质量，即塔顶或塔底产品之一达到规定纯度，而 另一端产品的纯度维持在规定范围内。所谓产品的纯度，就二 元精馏来说，其质量指标是指塔顶产品中轻组分含量和塔底产 品中重组分含量。对于多元精馏而言，则以关键组分的含量来 表示。关键组分是指对产品质量影响较大的组分，塔顶产品的 关键组分是易挥发的，称为轻关键组分；塔底产品的关键组分 是不易挥发的，称为重关键组分。产品组分含量并非越纯越好， 原因是，纯度越高，对控制系统的偏离度要求就越高，操作成 本的提高和产品的价格并不成比例增加，因此纯度要求应与使图6.1-1 精馏塔示意图 用要求适应。 2．物料平衡控制 进出物料平衡，即塔顶、塔底采出量应和进料量相平衡，维持塔的正常平稳操作，以及上下工序的协调工作。物料平衡的控制是以冷凝罐（回流罐）与塔釜液位一定（介于规定的上、下限之间）为目标的。 3．能量平衡和经济平衡性指标 要保证精馏塔产品质量、产品产量的同时，考虑降低能量的消耗，使能量平衡，实现较好的经济性。 4．约束条件 精馏过程是复杂传质传热过程。为了满足稳定和安全操作的要求，对精馏塔操作参数有一定的约束条件。 气相速度限：精馏塔上升蒸汽速度的最大限。当上升速度过高时，造成雾沫带，塔板上的液体不能向下流，下层塔板的气相组分倒流到上层塔板，出现液泛现象。 最小气相速度限：指精馏塔上升蒸汽速度的最小限值。当上升蒸汽速度过低时，上升蒸汽不能托起上层的液相，造成漏夜，使板效率下降，精馏操作不能正常进行。

化工原理课程设计苯-甲苯板式精馏塔设计

化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏板式塔的设计专业年级：11级化工本2 姓名：申涛 指导老师：代宏哲 2014年7月

目录 一序言 (3) 二板式精馏塔设计任务书 (4) 三设计计算 (5) 1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (5) 1.2 精馏塔的物料衡算 (8) 1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12) 1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (17) 1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18) 1.6 筛板的流体力学验算 (21) 1.7 塔板负荷性能图 (24) 四设计结果一览表 (30) 五板式塔得结构与附属设备 (31) 5.1附件的计算 (31) 5.1.1接管 (31) 5.1.2冷凝器 (33) 5.1.3 再沸器 (33) 5.2 板式塔结构 (34) 六参考书目 (36) 七设计心得体会 (36) 八附录......................................................................................... 错误!未定义书签。

一序言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易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，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

化工原理课程设计(乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计)

实用标准文档 化工原理课程设计题目乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

目录 1.设计任务书 (3) 2.英文摘要前言 (4) 3.前言 (4) 4.精馏塔优化设计 (5) 5.精馏塔优化设计计算 (5) 6.设计计算结果总表 (22) 7.参考文献 (23) 8.课程设计心得 (23)

精馏塔优化设计任务书 一、设计题目 乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计 二、设计条件 1．处理量： 16000 （吨/年） 2．料液浓度： 40 （wt%） 3．产品浓度： 92 （wt%） 4．易挥发组分回收率： 99.99% 5．每年实际生产时间：7200小时/年 6. 操作条件： ①间接蒸汽加热； ②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强） ③进料热状况：泡点进料； 三、设计任务 a) 流程的确定与说明； b) 塔板和塔径计算； c) 塔盘结构设计 i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图； ii. 流体力学验算； iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它 i. 加热蒸汽消耗量； ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量 e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。

乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计 （某大学化学化工学院） 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。 关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。 （Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001） Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, product requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme. Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.

精馏塔均匀控制研究

1 导论 本文主要是对精馏塔进出料进行控制，使得进料量与出料量达到平衡，以此来实现物料液位均衡状态，以避免物料过多溢出造成浪费，或者物料不足延误生产的问题，从而能够达到提高生产效率的目的。因此，首先针对精馏塔原理、均匀控制的由来和目的做一简单的介绍和说明。 1.1 精馏塔控制系统介绍 1.1 .1 精馏塔控制 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。 蒸汽由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸汽中转移，蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸汽愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸汽进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸汽返回塔中，另一部分液体则作为釜残液取出。 蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不 同（相对挥发度）的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。 1.1.2控制要求及干扰因素 为了保证精馏生产工序安全、高效持续进行,改造生产工艺提出如下控制要求: (1) 保证产品质量。以塔顶产品的纯度作为质量参数进行控制,构建质量控制系统。 (2) 保证平稳生产。首先要使精馏塔的进料参数保持稳定;其次为了维持塔的物料平衡,要控制塔顶和塔底产品采出量,使其和等于进料量;再次塔内的储 液量应保持在限定的范围内;最后要控制塔内压力稳定。 (3) 满足约束条件。系统必须满足一些参数的极限值所限定的约束条件,如塔内气体流速的上下限、塔内压力极限值等。 (4) 节能要求及经济性。主要是再沸器的加热量和冷凝器的冷却能量消耗。影响产品质量指标和平稳生产的主要干扰因素有: ①进料流量( F) 的波动; ②进料成分( Z F) 的变化; ③进料温度( T F) 和进料热焓值( Q F) 的变化;④再沸器加热剂输入热量的变化; ⑤冷却剂在冷凝器内吸收热量的变化; ⑥环境温度

丙烯精馏塔工艺设计

过程工艺与设备课程设计（精馏塔及辅助设备设计） 设计日期： 2010年7月6日 班级：化机0701班 姓名：梁昊穹 指导老师：韩志忠

化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课，其课程设计涉及多学科知识，包括化工，制图，控制，机械等各种学科，是一项综合性很强的工作；是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法，是为以后的各种设计准备条件；是化工原理教学的关键环节，也是巩固和深化理论知识的重要环节。 本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。 说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。 在设计过程中，得到了韩志忠老师的指导，得到了同学们的帮助，同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，少走了许多弯路，避免了不少错误，也提高了效率。 鉴于学生的经验和知识水平有限，设计中难免存在错误和不足之处，请老师给予指正 感谢老师的指导和参阅！

前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 3.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - 18 3.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - -24