化工工艺与设备课程设计第一部分前言二、课程设计的任务2.设计任务3.需要上交的材料三、日程安排2011年8月10日——8月19日,二周，扣除周六周日，实际10天，8月19日交说明书，其中：四、课程设计过程注意问题五、参考资料第二部分工艺计算设计要点一、物料平衡补充：多组分精馏的计算所选两关键组分为相邻组分，相差较大。重于重关键组分的组分全在塔底产品中，轻于轻关键组分的组分全部塔顶产品中。非关键组分在产品中的分配可由物料衡算求得。回流比的确定若轻、重关键组分为相邻组分，仅有一个和Rmin值；若在轻、重关键组分之间还有k个其它组分，则有k+1个和Rmin值，可取其平均值作为设计时的最小回流比。步骤:(1)根据料液组成及分离要求确定轻、重关键组分，并由物料衡算初估各组分在塔顶和塔底中的组成；(2)求全塔平均相对挥发度，用芬斯克方程计算最少理论板数Nmin（取轻、重关键组分进行计算）；(3)用恩德伍德公式计算Rmin，并确定适宜的R；(4)用吉利兰图求取全塔理论板数；(5)由柯克布莱德经验式求精馏段所需理论板数，确定加料板位置。2、回流罐压力的初步计算用泡点方程计算回流罐的压力。（1）常压或减压时：用Antonine(安托因)方程计算（2）加压时：已知T,设压力P，查平衡常数列线图(P250)得Ki，代入上式是否成立，进行试差计算P。3、回流罐压力的确定（1）计算值大于101.3kPa时，采用加压操作。（2）计算值小于101.3kPa时，采用常压或减压操作。4、塔顶压力的确定。回流罐的压力加上管线阻力即为塔顶压力。管线阻力可取0.1----0.2atm，减压塔可取25mmHg左右。5、塔顶温度的确定在塔顶压力下计算塔顶产品的露点温度即为塔顶温度。6、塔底压力的确定塔底压力等于塔顶压力加上全塔压降。常、加压塔的每板压降可取：3-6mmHg；减压塔的每板压降可取：2-3mmHg。7、塔底温度的确定在塔底压力下，塔底产品的泡点温度即为塔底产品的温度。三、冷凝器及再沸器热负荷的确定2、再沸器热负荷的计算四、关于混合物物性参数的计算六、清晰分割检验七、全塔效率的计算已经确定塔顶温度TD假定塔底温度TW物质名Pb(mmHg)温度（℃）温度（℃）物质名称物质名称第三部分塔板尺寸设计要点一、塔板间距HT的选定塔径公式计算：计算空塔气气速(u)应注意以下事项：种类四、塔板开孔率的计算1、取适宜阀孔气速要大于临界阀孔气速的一个值对于轻阀,临界阀孔气速可用下式计算2、由阀孔动能因数计算适宜阀孔气速五、标准塔板的选取对精馏段和提馏段进行水力学校核。绘出塔板负荷性能图。塔板的负荷性能图绘制塔板有整块式和分块式两种类型。当塔直径小于800mm时，一般将塔板加工成整块式；当塔直径大于800mm，一般将塔板加工成分块式。分块式塔板由两块弓形板、一块通道板和数个矩形板构成。分块式塔板示意图分块式塔板装配图分块式塔板装配图分块式塔板装配图第四部分塔辅助设备的选用与校核一、塔顶冷凝器的选用与校核二、塔底再沸器的选用第五部分塔体的初步设计⒊人孔及手孔的设计直径大于或等于800mm的塔，每隔6~8块塔板设一个人孔；塔顶、塔底及进料处必须设置人孔；最常用的人孔规格为Dg450；凡有人孔的地方，塔板间距要等于或大于600mm。⒋塔高③进料空间HF液相进料，HF大于一般板间距并满足安装人孔需要即可两相进料，则HF要取得大些，以利于进料两相的分离，一般可取：HF＝1.0～1.2m④塔的总高H：⑤裙座：塔类的裙座分为圆柱形与圆锥形。当塔高与塔径之比大于30时用圆锥形裙座，一般用圆筒形裙座。塔径为1.2～2m塔裙座开4个φ50mm的排气孔，塔径在1m以上要开两个Dg450的人孔。[图3-4(a)]二、接管的设计⒊进料管管径dF一般可取出料管速度uw＝0.5～1.5m/s（一次通过式再沸器取0.5~1.0m/s)，先求塔底出料的体积流率：则：罐式再沸器返塔是蒸汽部分，其流量为提馏段蒸汽负荷；热虹吸式再沸器，返塔的既有气相也有液相，一次通过式：蒸汽量为提馏段汽相负荷，液相量为塔底产品量W；循环式，其液相量由循环比决定。热虹吸式再沸器返塔管径估算与两相进料的方法同，即：选取经验气速u（参看表3-5）→求允许气速→求得联接管管径→选取标准系列。第六部分编制计算结果汇总表第七部分绘制浮阀排列图几点说明附录假定：塔底温度TW；每板压降ΔPSmith法和波津法计算允许空塔气速；求出塔截面积；求总开孔面积、所需阀孔的个数和开孔率；由开孔率，选取标准塔板；对选取的标准塔板进行水力学校核计算；作出塔板负荷性能图；确定塔体相关数据和接管尺寸该过程需反复计算，调整所有参数直到合适为止。