化工原理填料精馏塔课程设计.docx

设计任务书 一、设计题目 丙酮-水连续精馏塔设计二、设计条件 ⑴处理量10000kg/h,进料含丙酮70% ⑵塔顶操作压力常压（绝压），饱和液体进料 ⑸填料塔精馏设计 ⑹塔顶产品丙酮浓度不低于96%（质量分率）塔底釜液丙酮不高于10%（质量分率）三、设计任务书的要求 目录 绪论（简述选取的设计方案依据、主要设备的特征与比较） 设备的物料计算 设备的热量计算 设备的工艺计算 设备的结构计算 流体阻力的校核 辅助设备的选型 结束语（对本设计的评价、建议） 参考文献四、设计图纸内容 操作装置的工业流程图（3#图纸） 主要设备的结构装配图（2#图纸） TOC\o1-5\h\z绪论-1- \o CurrentDocument 第一章.流程的确定和说明-2- \o CurrentDocument 加料方式-2- \o CurrentDocument 进料状况-2- \o CurrentDocument 塔顶冷凝方式-2- \o CurrentDocument 回流方式-2- \o CurrentDocument 加热方式-3- \o CurrentDocument 加热器-3- \o CurrentDocument 第二章精馏塔的设计计算-4- \o CurrentDocument —.操作条件与基础数据-4-操作压力-4-气液平衡关系及平衡数据-4-精馏塔的工艺计算-5-物料横算-5-热量衡算-8-理论塔板数的计算-11- \o CurrentDocument 精馏塔主要尺寸的设计计算-13-精馏塔设计的主要依据和条件-13-塔径设计计算-15-填料层高度设计计算-18- \o CurrentDocument 第三章.附属设备及主要附件的选型计算-21-一.冷凝器-21- \o CurrentDocument 再沸器-22- \o CurrentDocument 塔内其他构件-22-接管管径的计算和选择-22-除沫器-24-液体分布器-25.液体再分布器-26.填料支撑板的选择-26.塔釜设计-27.塔的顶部空间高度-27.手孔的设计-273.3.9.裙座的设计-27-精馏塔高度计算-28- \o CurrentDocument 第四章.设计结果的自我总结与评价-29- \o CurrentDocument —.精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表-29- \o CurrentDocument 设计结果的自我总结与评价-29-附录-31-符号说明-31-—?参考文献-32- 绪论 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间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，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 本次课程设计就是针对丙酮-水体系而进行的常压二元填料精馏塔的设计及相关设备选型。 由于数据有限，本次填料选取数据较为完整的陶瓷拉西环。 第一章流程的确定及说明 —.加料方式 加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流量和流速，通过重力加料，可以节省一笔动力费用，但由于多了高位槽，建设费用相应增加；采用泵加料，受泵的影响，流量不太稳定，流速也忽大忽小，从而影响了传质效率，但结构简单，安装方便。如果采用自动控