《筛板塔设计ppt培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《筛板塔设计ppt培训课件（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化工原理课程设计化工原理课程设计 筛板筛板( (浮浮 阀阀) )式精馏塔设计式精馏塔设计 温 州 大 学 2016年5月第一部分：化工原理课程设计任务书一. 设计题目：苯甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 二. 原始数据年处理量：25000 30000 35000 40000 45000 50000吨料液初温：35料液浓度：40% 45% 50% 55% 60%（苯质量分率）塔顶产品浓度：98.5%（苯质量分率）塔底釜液含甲苯量不低于 98%(以质量计)每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4 kpa（表压）冷却水温度：10饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)设备型式
2、：筛板(浮阀)塔厂址：温州地区 三三. . 设计任务设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图的设计和选用，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书。，编制设计说明书。 年处理量40%45%50%55%60%300001-56-1011-1516-2021-254000026-3031-3536-4041-4546-505000051-561. 工艺设计（1 1）选择工艺流程和工艺条件）选择工艺流程和工艺条件a a加料方式加料方式 b. b. 加料状态加料状态 c. c. 塔
3、顶蒸汽冷凝方式塔顶蒸汽冷凝方式 d. d. 塔釜加热方式塔釜加热方式 e. e. 塔顶塔底产品的出料状态塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2 2）精馏工艺计算：）精馏工艺计算：a.a. 物料衡算确定各物料流量和组成。物料衡算确定各物料流量和组成。b.b.经济核算确定适宜的回流比经济核算确定适宜的回流比根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则，尽量使用计算机进行最根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则，尽量使用计算机进行最 优化计算，确定适宜回流比。优化计算，确定适宜回流比。c.c. 精馏塔实际塔板数精馏塔实际塔板数用近似后
4、的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及用近似后的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及 精馏段和提馏段各自的理论塔板数。精馏段和提馏段各自的理论塔板数。然后根据全塔效率然后根据全塔效率E ET T，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加 料板位置。料板位置。 四. 设计内容2. 2. 精馏塔设备设计精馏塔设备设计(1)(1)选择塔型和板型选择塔型和板型采用板式塔，板型为筛板采用板式塔，板型为筛板( (浮阀浮阀) )塔。塔。(2)(2)塔板结构设计和流体力学计算塔板结构设计和流体力学计算(3)(3)绘制塔板负荷
5、性能图绘制塔板负荷性能图画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。(4)(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定有关具体机械结构和塔体附件的选定 * *接管规格接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道 。* *全塔高度全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。包括上、下封头，裙座高度。 3.3. 附属设备设计和选用附属设备设计和选用(1)(1)加料泵选型，加料管规格选型加料泵选型，加料管规格选型加料泵以每天工作加料泵以每天工作3 3小时计（每班打小时计（每班打1 1小时）。小时）。大致估计一下加料管路上的管
6、件和阀门。大致估计一下加料管路上的管件和阀门。(2)(2)高位槽、贮槽容量和位置高位槽、贮槽容量和位置高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。贮槽容积按加满一次可生产贮槽容积按加满一次可生产1010天计算确定。天计算确定。(3)(3)换热器选型换热器选型对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。(4)(4)塔顶冷凝器设计选型塔顶冷凝器设计选型根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进 行选型设计。行选型设计。 4. .编写设计说
7、明书编写设计说明书设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计 主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济 上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对 所选用的物性数据和使用的经验公式图表应注明来历。所选用的物性数据和使用的经验公式图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点工艺流程图，塔板结构简图和计设计说明书应附有带控制点工艺流程图，塔板结构简图和计 算机程序框图和原程序。算机程序框图和原程序。5.5.注意事
8、项注意事项: :写出详细计算步骤写出详细计算步骤, ,并注明选用数据的来源并注明选用数据的来源; ;每项设计结束后每项设计结束后, ,列出计算结果明细表列出计算结果明细表; ;设计说明书要求字迹工整设计说明书要求字迹工整, ,装订成册上交。装订成册上交。板式塔：逐级接触式，内装塔板，气 液传质在板上液层空间内进行第二部分： 板 式 塔板式塔溶剂气体一.塔板结构l筛板塔l泡罩塔板：l浮阀塔板：三种塔板的比较:l生产能力： 筛板 浮阀 泡罩l压降： 泡罩 浮阀 筛板l操作弹性： 浮阀 泡罩 筛板l造价： 泡罩 浮阀 筛板l板效率： 浮阀、筛板相当 泡罩l喷射型塔板：舌形塔板浮舌塔板板 式 塔塔板类
9、型 气液接触状态二.塔板上汽液两相的流动现象塔板上汽液两相的流动现象塔板上汽液两相的流动现象注意塔板上汽液两相的流动现象l通常希望在泡沫状态、喷射状态或两者的过渡状态下操作l液汽比较大时处于泡沫状态，较小时处于喷射状态l易挥发组分与难挥发组分的表面张力的相对大小对汽液 接触状态有影响易难，宜在泡沫状态下操作这时汽液两相所形成的泡沫层中的气泡稳定，泡 沫层较高，汽液两相接触面积大，塔板效率高l筛板的筛孔孔径与开孔率较小时易形成泡沫接触状态l雾(液)沫夹带 ：*分析：*产生原因：*确定原则：*防范措施：适当加大板间距三、塔板上汽液两相的非理想流动现象l气泡夹带l 气泡夹带l空间不均匀流动l 气体流
10、速不均匀l 液体流速不均匀l液泛(淹塔)：四、塔板上汽液两相的不正常流动现象*危害性：*产生原因：*防范措施：优化板结构,增大板间距,可提高液泛气速操作被完全破坏塔板上汽液两相的流动现象l 漏液：塔板上汽液两相的流动现象*危害性：*产生原因：*防范措施： 预留安定区 塔板上汽液两相的流动现象l塔板效率：l表示法：五、塔板效率、塔高及塔径计算塔板效率说明：不同板的 通常不相等； 总板效率 ， 但 。 l影响因素：物系性质：粘度、密度、表面张力、扩散系数等； 塔板结构：塔径、板间距、堰高、开孔率等； 操作条件：温度、压强、气速、气液量比等。 塔板效率第三部分：筛板式精馏塔设计方法一一. . 工艺计
11、算工艺计算二二. . 设备计算设备计算三三. . 辅助设备计算辅助设备计算四四. . 塔体结构塔体结构五五. . 带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图主要内容是主要内容是(1)(1)物料衡算物料衡算 (2)(2)确定回流比确定回流比 (3)(3)确定理确定理论论论论板数和板数和 实际实际实际实际 板数板数 (4)(4)塔的气液塔的气液负负负负荷荷计计计计算算 (5)(5)热热热热量衡算量衡算塔塔设备设备设备设备 的生的生产产产产能力一般以千克能力一般以千克/ /小小时时时时或吨或吨/ /年表示，但在理年表示，但在理论论论论 板板计计计计算算时时时时均均须转换须转换须转换须转换 成成kmol/h
12、,kmol/h,在塔板在塔板设计时设计时设计时设计时 ，气液流量又，气液流量又须须须须用用 体体积积积积流量流量mm3 3/s /s表示。因此要注意不同的表示。因此要注意不同的场场场场合合应应应应使用不同的流量使用不同的流量 单单单单位。位。1. 1.全塔物料衡算：全塔物料衡算： F=D+W FF=D+W Fx xF F=D=Dx xD D+W+Wx xWW塔塔顶产顶产顶产顶产 品易品易挥发组挥发组挥发组挥发组 分回收率分回收率 为为为为： = D= Dx xD D/F/Fx xF F式中式中:F:F、D D、WW分分别为进别为进别为进别为进 料、塔料、塔顶产顶产顶产顶产 品、塔底品、塔底馏馏
13、馏馏出液的摩出液的摩尔尔 流量流量(kmol/h), (kmol/h), x xF F、x xD D、x xWW分分别为进别为进别为进别为进 料、塔料、塔顶产顶产顶产顶产 品、塔底品、塔底馏馏馏馏出液出液 组组组组成的摩成的摩尔尔分率分率一工艺计算3 液流型式的选择8. 塔板的负荷性能图在确定了塔板的工艺尺寸，又按前述各款进 行了流体力学验算之后，便可确认所设计的塔 板能在任务规定的气液负荷下正常操作。此时 ，有必要进一步揭示该塔板的操作性能，即求 出维持该塔板正常操作所允许的气、液负荷波 动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图的形 式表示。塔板负荷性能图Vs ,m3/sLs ,m3/s(1)雾沫夹带线(2)液泛线(3)液相上限线(4)漏夜线(5)液相负 荷下限线A Vs,minP操作点B Vs,maxO四. 塔体结构五五. . 带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图2018/8/21
