安徽理工大学 化工原理课程设计

安徽理工大学

课程设计说明书

设计题目：学院、系：专业班级：学生姓名：指导教师：成 绩： 化 工 原 理 课 程 设 计 机械工程学院

过程装备与控制工程11-2 李雪斌

2013年12月23日

安徽理工大学 化工原理课程设计

设计任务书

（一）设计题目: 利用浮阀塔分离正戊烷与正己烷的工艺设计

分离要求：试设计一座正戊烷—正己烷连续精馏浮阀塔，要求年产纯度98%的正己烷4.0万吨，塔顶馏出液中含正己烷不得高于2%，塔底釜液含正己烷不低于98%，原料液中含正戊烷60%（以上均为质量分数）。

（二）操作条件：塔顶压力：4kPa（表压）

进料状态：泡点进料 回流比：1.4Rmin

塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压） 单板的压降：?0.7kPa 全塔效率：52%

（3）塔板类型：浮阀塔板（F1型)

（4）工作日： 330天/年（一年中有一个月检修） （5）厂址：淮南地区 （六）设计内容

①精馏塔的物料衡算 ②塔板数的确定

③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ④塔体工艺条件尺寸 ⑤塔板负荷性能图

1

安徽理工大学 化工原理课程设计

目录

第1章 序言 ........................................................................................................... 3 第2章 精馏塔的物料衡算 ................................................................................... 6

2.1. 物料衡算 ......................................................................................................................................... 6

2.2. 常压下正戊烷—正己烷气、液平衡组成与温度的关系 ............................................................. 7

第3章 塔板数的确定 ........................................................................................... 8

3.1. 理论板数NT的确定 ...................................................................................................................... 8 3.2. 实际板数的确定 ............................................................................................................................. 9

第4章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据 ...................................................... 9

4.1. 操作压力的计算 ............................................................................................................................. 9

4.2. 密度的计算 ................................................................................................................................... 10 4.3. 表面张力的计算 ........................................................................................................................... 11 4.4. 混合物的粘度 ............................................................................................................................... 12 4.5. 相对挥发度 ................................................................................................................................... 12

第5章 塔体工艺条件尺寸 ................................................................................. 13

5.1. 气、液相体积流量计算 ............................................................................................................... 13

5.2. 塔径的初步设计 ........................................................................................................................... 14 5.3. 溢流装置 ....................................................................................................................................... 15 5.4. 塔板布置及浮阀数目与排列 ....................................................................................................... 17

第6章 塔板负荷性能图 ..................................................................................... 20

6.1. 物沫夹带线 ................................................................................................................................... 20

6.2. 液泛线 ........................................................................................................................................... 21 6.3. 液相负荷上限 ............................................................................................................................... 22 6.4. 漏液线 ........................................................................................................................................... 22 6.5. 液相负荷下限 ............................................................................................................................... 22

第7章 结束语 ..................................................................................................... 23

2