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课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计院系：机械工程学院专业班级：过控11-1学号： 2011301936学生姓名：冒鹏飞指导教师：李雪斌2013 年 12 月30 日目录第一部分 概述 (4)一、设计目标 (4)二、设计任务 (4)三、设计条件 (4)四、设计内容 (4)五、工艺流程图 (4)第二部分 工艺设计计算 (6)一、设计方案的确定 (6)二、精馏塔的物料衡算 (6)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (6)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量和质量分数 (6)3.物料衡算原料处理量 (6)三、塔板数的确定 (7)1.理论板层数T N 的求取 (7)2.全塔效率T E (8)3.实际板层数的求取 (9)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)1.操作压强计算 (9)2.操作温度计算 (9)3.平均摩尔质量计算 (9)4.平均密度计算 (10)5.液相平均表面张力计算 (11)6.液相平均粘度计算 (11)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)1.塔径的计算 (12)2.精馏塔的有效高度的计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (14)1.溢流装置计算 (14)2.塔板布置 (15)3.筛孔数n 与开孔率 (16)七、筛板的流体力学验算 (16)1.气体通过筛板压降相当的液柱高度P h (16)2.雾沫夹带量V e 的验算 (17)3.漏液的验算 (18)4.液泛验算 (18)八、塔板负荷性能图 (19)1.漏液线 (19)3.液相负荷下限线 (20)5.液泛线 (21)6. 操作线 (22)九、设计一览表 (24)十、操作方案的说明： (25)附表 (26)总结 (29)参考文献 (29)第一部分概述一、设计目标分离正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合液的筛板式精馏塔设计二、设计任务试设计分离正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合物的筛板精馏塔。
精馏分离含正己烷30%（正戊烷60%）的正己烷-正庚烷（正戊烷-正己烷）混合液，要求塔顶馏岀液中含正己烷（正戊烷）不小于96%，塔底釜液中含正己烷不高于2%（正己烷96%）。
正戊烷正己烷连续精馏塔的设计关于正戊烷正己烷连续精馏塔的设计。
引言：精馏是一种常用的分离技术，通过将混合物加热至不同的沸点，然后将产生的气体冷凝回液体，实现对混合物的分离。
正戊烷和正己烷是两种常见的烷烃化合物，它们的分离对于工业生产和实验室研究具有重要意义。
本文将以正戊烷正己烷连续精馏塔的设计为主题，为读者详细介绍该塔的设计步骤和关键参数。
步骤一：确定物料的性质和要求在设计精馏塔之前，首先需要了解正戊烷和正己烷的物理性质和分离要求。
例如，了解它们的沸点、密度、相对挥发度等等。
这些信息对于后续的设计计算和操作有着重要的指导作用。
步骤二：选择合适的塔型精馏塔的选择对于分离效果和操作效率有着重要的影响。
根据正戊烷和正己烷的性质，我们可以选择塔型。
常见的塔型包括板塔和填料塔。
填料塔由填料组成，具有较大的表面积，适用于易氧化或易分解的物料。
板塔则由一系列水平放置的板组成，适用于精馏不稳定的物料。
步骤三：计算塔的理论板数塔的理论板数是指某一混合物在塔内完全分离所需的板数。
常见的计算方法有马斯森方程和法兰克方程。
马斯森方程适用于板塔，法兰克方程适用于填料塔。
根据实际情况，我们可以选择合适的计算方法。
步骤四：确定塔的操作压力塔的操作压力对分离效果和能耗有着重要的影响。
一般而言，较低的操作压力有利于提高分离效果，但会增加能耗。
根据实际情况，我们需要选取合适的操作压力。
步骤五：确定塔的进料位置和流量进料位置和流量对于分离效果和塔的稳定运行有着重要的影响。
塔的进料位置应该处于较低塔板，以充分利用整个塔的有效高度。
进料流量的确定可以通过实验测定或者计算得出。
步骤六：设计塔板或填料层根据塔的工艺参数和分离要求，我们可以设计塔板或填料层。
在塔板上通常设置有塔盘板和塔盖板，用于将物料分散和整流。
在填料塔中，填料的选择和排列形式对于分离效果有着重要的影响。
步骤七：确定冷凝器和冷却剂的参数冷凝器的设计对于精馏的成功与否至关重要。
课程设计说明书题目: 分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院过控教研室目录前言 (5)1.概论1.1 设计目的 (5)1.2 塔设备简介 (6)2.流程简介................... 错误!未定义书签。
3.工艺计算 (7)3.1物料衡算 (8)3.2理论塔板数的计算 (9)3.2.1由正戊烷-正己烷的汽液平衡数据绘出x-y图， (9)3.2.2 q线方程 (9)3.2.3平衡线 (10)3.2.4求最小回流比及操作回流比 (11)3.2.5求精馏塔的气、液相负荷 (11)3.2.6操作线方程 (12)3.2.7逐板法求理论板 (11)3.2.8实际板层数的求取 (13)4.塔的结构计算 (13)4.1混合组分的平均物性参数的计算 (13)4.1.1平均温度t (13)m4.1.2平均摩尔质量 (14) (15)4.1.3平均压强pm4.1.4平均密度 (15)4.1.5液体的平均粘度 (17)4.1.6液相平均表面张力 (18)4.2塔高的计算 (18)4.2.1最大空塔气速和空塔气速 (18)4.2.2塔径 (19)4.2.3 塔径的圆整 (21) (21)4.2.4塔截面积AT4.2.5实际空塔气速u (21)4.3精馏塔有效高度的计算 (22)5.塔板主要工艺尺寸的计算 (22)5.1溢流装置计算 (22)5.1.1堰长lw (22)5.1.2溢流堰高度hw溢流堰高度计算公式 (22)5.1.3弓形降液管宽度Wd 及截面积Af (23)5.1.4降液管底隙高度h (24)5.2塔板布置筛板数目与排列 (24)5.2.1塔板的分块 (24)5.2.2边缘区宽度确定 (25)5.2.3开孔面积的计算 (25)5.2.筛孔计算及其排列............................. 错误!未定义书签。
6.筛板的流体力学验算 (24)6.1气相通过筛板塔板的压降...................... 错误!未定义书签。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计课程设计《化工原理课程设计》院系：机械工程学院专业班级：过控11-1班学号： 2011301911学生姓名：李阳指导教师：李雪斌2014年1月13日安徽理工大学课程设计（论文）任务书2013年12月16日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录第一章概述 (5)1.1 设计原理 (7)1.2 设计依据 (9)1.3 技术来源 (9)1.4 设计任务及要求 (9)第二章筛板精馏塔工艺设计 (10)2.1 正戊烷-正己烷加料方式 (10)2.2 正戊烷-正己烷进料状态 (10)2.3 正戊烷-正己烷冷凝方式 (10)2.4正戊烷-正己烷加热方式 (11)第三章筛板精馏塔设计 (12)3.1 设计技术参数 (12)3.1.1物料的摩尔组成 (14)3.1.2平均挥发度的计算 (14)3.1.3平均温度的计算 (15)3.1.4平均混合物的黏度的计算 (16)3.1.5平均表面张力的计算 (16)3.1.6操作压力的计算 (17)3.1.7密度的计算 (17)3.2 最小回流比及操作回流比的确定 (18)3.3 进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定 (19)3.3.1原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (19)3.3.2物料衡算 (19)3.3.3气液相体积流量衡算 (19)3.4 理论塔板层数确定 (20)3.5 全塔效率估算 (20)3.6 实际操作中的塔板的数目 (21)3.7 塔的尺寸设计 (22)3.7.1塔径设计 (23)3.7.2塔高设计 (25)3.8 溢流装置 (25)3.8.1堰长W l (25)3.8.2溢流堰高度h (25)W3.8.3弓形降液管的宽度和横截面积 (26)3.8.4降液管底隙高度 (26)3.9 塔板布置及浮阀数目与排列 (27)3.9.1塔板布置 (27)3.9.2浮阀数目与排列 (27)3.9.3浮阀数n与开孔率 (28)第四章塔板负荷性能图 (30)4.1 雾沫夹带线 (30)4.2 液泛线 (31)4.3 液相负荷上限 (32)4.4 漏液线 (32)4.5 液相负荷下限 (33)第五章筛板精馏塔管配设计 (34)5.1 接管—进料管 (34)5.2 法兰 (34)5.3 筒体与封头 (34)5.4 人孔 (35)第一章概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
设计者姓名：魏渊指导老师：尚小琴（教授）广州大学化学化工学院《化工原理》课程设计精馏塔设计设计项目：正戊烷—正己烷连续精馏塔的设计姓名：***班级：化工121班学号：**********指导教师：尚小琴（教授）设计日期：2015.01.05~2015.01.14目录前言 (5)化工原理课程设计任务书 (6)1.1 概述 (7)1.2 基本原理 (7)1.3 确定设计方案原则 (8)1.4 设计步骤 (8)1.5 设计方案的内容 (9)1.6 操作压力 (9)1.7 加热方式 (9)1.8 进料状态 (10)1.9 回流比 (11)1.10 热能利用 (11)1.11 工艺流程示意图 (12)第二章精馏塔的工艺设计计算 (14)2.1 设计任务和条件 (14)2.2 工艺计算 (14)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (14)2.2.2 塔板数的确定 (15)第三章ASPEN PLUS精馏塔分离单元模拟 (25)3.1精馏塔的简捷设计模块DSTWU (26)3.2精馏塔的简捷校核模块Distl (28)3.3精馏塔的严格计算模块RadFrac (29)第四章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (39)4.1 操作压力 (39)4.2 操作温度 (39)4.3 平均摩尔质量 (39)4.4 平均密度 (40)4.4.1精馏段平均密度 (40)4.5 液体平均表面张力的计算 (42)4.6 液体平均黏度计算 (43)第五章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (44)5.1 塔径的计算 (44)5.2 精馏塔有效高度计算 (47)第六章塔板主要工艺尺寸计算 (48)6.1精馏段主要工艺尺寸计算 (48)6.1.1 溢流堰 (48)6.1.2 溢流装置计算 (49)6.1.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (51)6.2提馏段主要工艺尺寸计算 (53)6.2.1 溢流装置计算 (53)6.2.2 塔板布置及浮阀数目与排列 (54)第七章塔板流体力学验算 (57)7.1 精馏段流体力学验算 (57)7.1.1 气相通过浮阀塔的压降 (57)7.1.2 淹塔校核 (58)7.1.3 雾沫夹带校核 (59)7.2 提馏段流体力学验算 (61)7.2.1气相通过浮阀塔的压降 (61)7.2.2 淹塔校核 (61)7.2.3 雾沫夹带校核 (62)第八章塔板负荷性能图 (63)8.1 精馏段塔板负荷性能图 (63)8.1.1雾沫夹带线 (63)8.1.2 液泛线 (63)8.1.3 液相负荷上限线 (64)8.1.4 漏液线 (65)8.2 提馏段塔板负荷性能图 (66)8.2.1 雾沫夹带线 (66)8.2.2 液泛线 (67)8.2.3 液相负荷上限线 (68)8.2.4 漏液线 (68)8.2.5 液相负荷下限线 (69)精馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表1 (71)提馏段浮阀塔板工艺设计计算结果汇总表2 (72)第九章热量衡算 (73)9.1热量衡算 (73)9.1.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (73)9.1.2 全塔热量衡算 (77)第十章精馏塔结构设计 (81)10.1 总体结构 (81)10.1.1基本结构 (81)10.1.2塔体的主要尺寸 (81)10.1.3 筒体与封头 (83)10.1.4塔体总有效高度 (89)10.2 塔板结构 (91)10.3 接管结构 (92)10.3.1 进料管 (92)10.3.2 塔顶蒸汽出料管 (93)10.3.3 回流管 (93)10.3.4 釜液排出管 (94)10.3.5 全凝器冷凝水管 (94)10.3.6 再沸器蒸汽管 (94)10.3.7 法兰 (95)10.4 辅助设备结构 (95)10.4.2再沸器 (98)第十一章校核部分 (100)11.1塔的质量载荷的计算 (100)11.1.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (100)11.1.2 塔内构件质量 (100)11.1.3 保温层质量 (100)11.1.4 人孔、接管、法兰等附件质量 (102)11.1.5 充液质量 (102)11.1.6 偏心质量 (102)11.1.7 各种质量载荷汇总 (102)11.2 自振周期的计算 (103)11.3 风载荷与风弯矩的计算 (103)11.3.1 风力 (104)11.3.2 风弯矩 (105)11.3.3 最大弯矩 (106)附录1 (107)附录2 (112)附录3 (115)参考文献 (117)结束语 (118)前言化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有利用价值组分的目的，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液化或多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
题目：分离正戊烷-正己烷用筛板精馏塔设计第1章概论 (3)1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 (3)1.2 塔设备的分类及一般构造 (3)1.3 对塔设备的要求 (3)1.4 塔设备的发展及现状 (4)1.5 塔设备的用材 (4)1.6 板式塔的常用塔型及其选用 (4)1.6.1 泡罩塔 (4)1.6.2 筛板塔 (5)1.6.3 浮阀塔 (5)1.6.4 舌形塔及浮动舌形塔 (6)1.6.5 穿流式栅板塔 (7)1.7 塔型选择一般原则 (7)1.7.1 与物性有关的因素 (7)1.7.2 与操作条件有关的因素 (7)1.7.3 其他因素 (8)1.8 板式塔的强化 (8)第二章物性数据处理 (9)2.1 设计任务和条件 (9)2.2 设计计算 (10)2.2.1 设计方案的确定 (10)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (10)2.2.3 塔板数的确定 (11)2.2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (13)2.2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (19)2.2.6 塔板主要工艺尺寸计算 (21)2.2.7 塔板流体力学验算 (23)2.2.8 塔板负荷性能图 (26)第三章塔附件设计 (31)3.1 接管——进料管 (31)3.2 法兰 (31)3.3 筒体与封头 (31)3.4 人孔 (31)第1章概论1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是石油、化工生产中广泛使用的重要生产设备，在石油、化工、轻工等生产过程中，塔设备主要用于气、液两相直接接触进行传质传热的过程，如精馏、吸收、萃取、解吸等，这些过程大多是在塔设备中进行的。
塔设备可以为传质过程创造适宜的外界条件，除了维持一定的压强、温度、规定的气、液流量等工艺条件外，还可以从结构上保证气、液有充分的接触时间、接触空间和接触面积，以达到相际之间比较理想的传质和传热效果1.2 塔设备的分类及一般构造分类：按照操作压力可分为加压塔、常压塔和减压塔，按操作单元分为精馏塔、吸收塔、介吸塔、反应塔、萃取塔、干燥塔，按形成相际接触界面分为：固定相界面塔和流动过程中形成的相界面塔，按内件结构分为板式塔和填料塔。
正戊烷-正己烷连续蒸馏塔的设计.设计师姓名:魏源讲师:尚(教授)板式精馏塔文字教材；广州大学化学化工学院《化工原理》课程设计；蒸馏塔设计项目；正戊烷-正己烷连续蒸馏塔的设计名称；魏源班:121班化学工程学生人数:120520081讲师:尚(教授)设计日期:从2015年1月5日至2015年1月14日，WORD教育材料在前面的第5段中列出。
化工原理课程设计任务书61.1概述71.2基本原理71.3确定设计原则81.4设计步骤81.5设计内容91.6操作压力91.7加热方法91.8进料状态10 1.9回流比111.10热能利用111.11工艺流程图12第2章工艺设计计算142.1设计任务和条件142.2工艺计算142.2.1物料平衡计算142 . 2 . 2 . 2 模拟253.1蒸馏塔的简单设计模块DSTWU 263.2蒸馏塔简单检查模块Distl 283.3蒸馏塔的严格计算模块RadFrac 29第4章蒸馏塔工艺条件和相关物理性质数据的计算394.1操作压力394.2操作温度394.3平均摩尔质量394.4平均密度404.4.1蒸馏段的平均密度404.4.2汽提段的平均密度414.5液体的平均表面张力计算424.6 蒸馏塔的工艺尺寸445.1塔直径的计算445.2蒸馏塔有效高度的计算47第六章塔板主要工艺尺寸的计算486.1蒸馏段主要工艺尺寸的计算486.1.1溢流堰486.1.2塔板布置和浮阀数量和布置的计算516 .2蒸馏段主要工艺尺寸的计算536.2.1溢流单元的计算536.2.2塔板布置和浮阀数量和布置54 塔板流体动力学检查577.1精馏段流体动力学检查577.1.1气相压降通过浮阀塔577.1.2浸没塔检查587.1.3雾沫夹带检查597.2精馏段流体动力学检查617.2.1气相压降通过浮阀塔617.2.2浸没塔检查617.2.3夹带检查62第8章塔盘负载性能图638.1精馏段塔盘负载性能图638.1.1夹带线638.1 658.2汽提段塔盘负负荷性能图表668.2.1夹带线668.2.2溢流线678.2.3液体负荷上限线688.2.4泄漏线688.2.5液体负荷下限线69蒸馏段浮阀塔盘工艺设计计算结果汇总表1 71蒸馏段浮阀塔盘工艺设计计算结果汇总表2 72第9章热平衡739.1热平衡739.1塔顶冷凝器冷热平衡739.1.2总塔盘热量结构设计8110.1整体结构8110.1.1基本结构8110.1.2塔的主要尺寸8110.1.3气缸和气缸盖8310.1.4塔的总有效高度-魏源讲师:尚(教授)板式精馏塔文字教材；广州大学化学化工学院《化工原理》课程设计；蒸馏塔设计项目；正戊烷-正己烷连续蒸馏塔的设计名称；魏源班:121班化学工程学生人数:120520081讲师:尚(教授)设计日期:从2015年1月5日至2015年1月14日，WORD教育材料在前面的第5段中列出。
目录第一章概述 (3)1.1 设计原理 (4)1.2 设计依据 (7)1.3 技术来源 (7)1.4 设计任务及要求 (7)第二章筛板精馏塔工艺设计 (8)2.1 正戊烷-正己烷加料方式 (8)2.2 正戊烷-正己烷进料状态 (8)2.3 正戊烷-正己烷冷凝方式 (8)2.4正戊烷-正己烷加热方式 (9)第三章筛板精馏塔设计 (10)3.1 设计技术参数 (10)3.1.1 物料的摩尔组成 (12)3.1.2 平均挥发度的计算 (12)3.1.3 平均温度的计算 (13)3.1.4 平均混合物的黏度的计算 (14)3.1.5 平均表面张力的计算 (14)3.1.6 操作压力的计算 (15)3.1.7 密度的计算 (15)3.2 最小回流比及操作回流比的确定 (16)3.3 进液流量F、馏出液流量D与釜液流量W的确定 (17)3.3.1 原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (17)3.3.2 物料衡算 (17)3.3.3 气液相体积流量衡算 (17)3.4 理论塔板层数确定 (18)3.5 全塔效率估算 (18)3.6 实际操作中的塔板的数目 (19)3.7 塔的尺寸设计 (20)3.7.1 塔径设计 (21)3.7.2 塔高设计 (23)3.8 溢流装置 (23)3.8.1 堰长W l (23)h (23)3.8.2 溢流堰高度W3.8.3 弓形降液管的宽度和横截面积 (24)3.8.4 降液管底隙高度 (24)3.9 塔板布置及浮阀数目与排列 (25)3.9.1 塔板布置 (25)3.9.2 浮阀数目与排列 (25) (26)3.9.3 浮阀数n与开孔率第四章塔板负荷性能图 (28)4.1 雾沫夹带线 (28)4.2 液泛线 (29)4.3 液相负荷上限 (30)4.4 漏液线 (30)4.5 液相负荷下限 (31)第五章筛板精馏塔管配设计 (32)5.1 接管—进料管 (32)5.2 法兰 (32)5.3 筒体与封头 (32)5.4 人孔 (33)第一章概述筛板精馏塔是化学工业中常用的传质设备之一。
分离正戊烷正己烷用筛板精馏塔设计首先，需要确定精馏塔的操作条件，包括塔顶压力、塔底压力、塔顶和塔底的温度。
这些操作条件会影响到精馏塔回流比的选择，以及塔板的数量和间距。
通常情况下，塔底压力较低，塔顶压力较高，以提高分离效果。
其次，需要确定塔板的数量和设计间距。
这取决于目标分离效果以及预期的操作能力。
一般来说，塔板数量越多，分离效果越好，但也会增加设备的成本和能耗。
对于正戊烷和正己烷的分离，根据传统经验可以通过10-20个塔板进行分离。
塔板的间距要根据理论计算确定，以确保在塔内有足够的时间和接触面积进行物质传质和传热。
在筛板的选择上，需要考虑板波形和孔板尺寸。
板波形对传质性能和液体分布有重要影响，通常采用反流式波形。
而孔板的尺寸要根据流体性质和操作能力进行选择，以保证液体和气体流动的平衡和稳定。
此外，还需要考虑进料位置、进料方式以及从塔中收集和提取产品的方式。
进料位置要选择在塔的适当位置，以便充分利用塔板的效果，避免产生过多的反应物和混合物。
进料方式可以采用液相进料或气相进料，具体取决于物料的性质和需求。
产品提取可以通过塔顶和塔底的收集装置进行，然后再进一步提炼和分离。
最后，还需要进行压力降的计算和优化，以确保塔内流体的流动和传质效果。
压力降过大会对设备的运行造成负面影响，需要根据实际情况选择适当的措施进行压力降的减少。
综上所述，设计分离正戊烷和正己烷的筛板精馏塔时，需要考虑塔的操作条件、塔板数量和间距、筛板的选择、进料和产品提取方式以及压力
降的计算和优化等因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出高效、稳定和经济的精馏塔。
化工原理课程设计--分离正戊烷—正己烷混合物目录引言.............................................................................................................. .. (I)摘要 (1)Abstract (1)第1章设计条件与任务 (2)1.1 设计条件 (2)1.2 设计任务 (3)第2章设计方案的确定 (3)第3章精馏塔的工艺计算 (4)3.1 全塔物料衡算 (4)3.1.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 (4)3.1.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 (4)3.1.3 物料衡算进料处理量 (4)3.1.4 物料衡算 (4)3.2 实际回流比 (5)3.2.1 最小回流比及实际回流比确定 (5)3.2.2 汽、液相流率计算及操作线方程 (6)3.3 理论塔板数确定 (6)3.4 实际塔板数确定 (7)3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 (10)3.5.1 操作压力计算 (8)3.5.2 操作温度计算 (10)3.5.3 平均摩尔质量计算 (10)3.5.4 平均密度计算 (11)3.5.5 液体平均表面张力计算 (14)3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)3.6.1 塔径计算 (16)3.6.2 精馏塔有效高度计算 (18)第4章塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1精馏段、提馏段塔板工艺尺寸的计算 (19)4.1.1溢流装置计算 (19)4.1.2塔板设计 (19)4.2精馏段、提馏段塔板的流体力学性能验算 (24)4.3精馏段、提馏段塔板的负荷性能图 (27)第5章设计结果汇总 (32)设计小结与体会 (34)参考文献 (35)引言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。
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 正戊烷正己烷精馏分离板式塔设计学院:化学化工学院专业:化学工程与工艺学号:::2016年11月20日化工原理课程设计任务书一、设计题目正戊烷－正己烷混合液筛板(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）80000 吨/年操作周期7200 小时/年进料组成40% （正戊烷质量分率）塔顶产品组成≥98.5% （正戊烷质量分率）塔底产品组成≥98% （正己烷质量分率）2.操作条件料液初温20℃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.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（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7.设计评述目录1 设计方案的确定 (1)1.1概述 (1)1.2设计方案确定原则 (1)1.3设计方案内容 (2)1.3.1 操作压力 (2)1.3.2 加热方式 (2)1.3.3 进料状态 (2)1.3.4 板式塔的常用塔型及其选用 (3)1.3.4 回流比 (4)1.3.5 热能利用 (4)2 精馏塔的工艺设计计算 (4)2.1设计任务和条件 (4)2.1.1 设计任务 (4)2.1.2 操作条件 (5)2.2工艺计算 (5)2.2.1 精馏塔的物料衡算 (5)2.3塔板数的确定 (6)的确定 (6)2.3.1 理论层数NT2.3.2 最小回流比的计算 (6)2.4操作线方程 (7)2.4.1 图解法求理论板层数 (7)2.5实际板数的计算 (8)3 工艺条件及有关物性的计算 (9)3.1操作压力 (9)3.2操作温度 (9)3.3平均摩尔质量 (9)3.3.1 塔顶汽液混合物平均摩尔质 (9)3.3.2 进料板汽、液混合物平均摩尔质量 ................................ 9 3.3.3 塔底汽液混合物平均摩尔质量 .................................... 9 3.3.4 精馏段汽、液混合物平均摩尔质量 ............................... 10 3.3.5 提馏段汽、液混合物 ........................................... 10 3.4 平均密度 ......................................................... 10 3.4.1 气相平均密度 ................................................. 10 3.4.2 液相平均密度 ................................................. 10 3.5 液相平均表面张力 ................................................. 11 4 精馏塔工艺尺寸计算 .................................................. 13 4.1 塔径的计算 ....................................................... 13 4.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................. 15 4.3 溢流装置计算 ..................................................... 15 4.3.1 堰长 ......................................................... 15 4.3.2 溢流堰高度 ................................................... 15 4.3.3 弓形降液管的宽度d W 和横截面f A 的计算 ......................... 16 4.3.4 降液管底隙高度 ............................................... 17 4.3.5 塔板布置及筛孔数目的计算 ..................................... 17 4.3.6 边缘区宽度确定 ............................................... 17 4.3.7 开孔面积的计算 ............................................... 17 4.3.8 筛孔计算及其排列 ............................................. 18 5 筛板的流体力学验算 .................................................. 18 5.1 塔板压降 ......................................................... 18 5.1.1 精馏段 ....................................................... 18 5.2 气体通过液层的阻力计算 ........................................... 19 5.3 液体表面张力的阻力计算 ........................................... 19 5.4 液面落差 ......................................................... 20 5.5 液沫夹带 ......................................................... 20 5.6 漏液 . (20)5.7液泛验算 (20)6 塔板负荷性能图 (21)6.1漏液线 (21)6.2液沫夹带 (22)6.3液相负荷下限线 (24)6.4液相负荷上限线 (24)6.5液泛线 (24)7 塔附件设计 (27)7.1接管——进料管 (27)7.2筒体与封头 (27)7.2.1 筒体 (27)7.2.2 封头 (28)7.3人孔 (28)7.4裙座 (28)7.5塔釜料液排出管管径 (28)7.6回流管管径 (28)7.7塔顶蒸汽出料管 (29)7.8塔底进气管 (29)7.9法兰 (29)8 设计一览表 (29)设计评述 (31)参考文献 (31)致谢 (32)正戊烷－正己烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计杨鹏岳摘要：本设计任务为分离正戊烷一正己烷二元混合物，通过图解法计算得出理论板数为13块，取回流比为1.5，算出全塔效率为0.4263，实际板数为31块，进料位置为第13块塔板，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.6米，塔高20.525米，通过流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
关键字正戊烷正己烷筛板精馏1 设计方案的确定1.1 概述化工生产常需要液体混合物的分离以达到提纯或分离有用组分的目的，精馏是根据液体混合物中各组分挥发度的不同并借助多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻组分分离的目的。
在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。
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。
工业上对塔设备的主要要求是生产能力大；传热传质效率高；气流的摩擦阻力小；操作稳定，适应性强，操作弹性大；结构简单，材料耗用量少；制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不堵塞，防腐蚀等。
1.2 设计方案确定原则总的原则是尽可能多地采用先进的技术，使生产达到技术先进、经济合理的要求，符合优质、高产、安全、低能耗的原则，具体考虑以下几点：(1) 满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品。
由于工业上原料的浓度、温度经常有变化，因此设计的流程与设备需要一定的操作弹性，可方便地进行流量和传热量的调节。
设置必需的仪表并安装在适宜部位，以便能通过这些仪表来观测和控制生产过程。
(2) 满足经济上的要求要节省热能和电能的消耗，减少设备与基建的费用，如合理利用塔顶和塔底的废热，既可节省蒸汽和冷却介质的消耗，也能节省电的消耗。
回流比对操作费用和设备费用均有很大的影响，因此必须选择合适的回流比。
冷却水的节省也对操作费用和设备费用有影响，减少冷却水用量，操作费用下降，但所需传热设备面积增加，设备费用增加。
因此，设计时应全面考虑，力求总费用尽可能低一些。
(3) 保证生产安全生产中应防止物料的泄露，生产和使用易燃物料车间的电器均应为防爆产品。
塔体大都安装在室外，为能抵抗大自然的破坏，塔设备应具有一定刚度和强度。
1.3 设计方案内容1.3.1 操作压力塔内操作压力的选择不仅牵涉到分离问题，而且与塔顶和塔底温度的选取有关。
根据所处理的物料性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性来综合考虑，一般有下列原则：(1) 压力增加可提高塔的处理能力，但会增加塔身的壁厚，导致设备费用增加；压力增加，组分间的相对挥发度降低，回流比或塔高增加，导致操作费用或设备费用增加。
因此如果在常压下操作时，塔顶蒸气可以用普通冷却水进行冷却，一般不采用加压操作。
操作压力大于1.6MPa 才能使普通冷却水冷却塔顶蒸气时，应对低压、冷冻剂冷却和高压、冷却水冷却的方案进行比较后，确定适宜的操作方式。
(2) 考虑利用较高温度的蒸气冷凝热，或可利用较低品位的冷源使蒸气冷凝，且压力提高后不致引起操作上的其他问题和设备费用的增加，可以使用加压操作。
(3) 真空操作不仅需要增加真空设备的投资和操作费用，而且由于真空下气体体积增大，需要的塔径增加，因此塔设备费用增加。
本设计是分离正戊烷和正己烷的混合物，由于两者都是液体，因此操作压力可以确定为常压，即是常压精馏。
1.3.2 加热方式塔釜一般采用间接蒸汽加热，但对塔底产物基本是水，且在低浓度时的相对挥发度较大的体系，也可采用直接蒸汽加热。
直接蒸汽加热的优点是：可利用压力较低的蒸汽加热，塔釜只须安装鼓泡管，一般可节省设备费用和操作费用。
但由于直接蒸汽加入，对釜内溶液起一定稀释作用，在进料条件和产品纯度、轻组分收率一定的前提下，釜液浓度相应降低，故需在提馏段增加塔板以达到生产要求。
