中国石油大学华东化工基础工艺与设备优秀课程设计精馏塔设计

化工工艺和设备课程设计说明书 题 目轻烃分离精馏塔设计 学生姓名徐晃 学 号01 专业班级过程装备和控制工程 1406 班 指导老师李皮 7月10 日 中国石油大学（华东） 化工工艺和设备课程设计任务书 学生 徐晃 班级装控14-06班 编号D01 一、题目 设计一连续操作精馏装置，用以分离轻烃混合物。 二、原始数据 1.原 料 处 理 量360 T/d 组 成异丁烷 0.09 正丁烷 0.40 异戊烷 0.30 正戊烷 0.21 进料状态e＝0.60 2.产品要求 塔顶产品 异戊烷≯0.005 塔底产品 正丁烷≯0.005（以上均为mol-fr） 三、设计说明书关键内容 1.步骤简图 2.工艺计算（包含物料衡算及热量衡算总表） 3.塔板计算 4.塔体初步设计 5.辅助设备选择 6.计算结果汇总表 7.分析和讨论 四、绘图要求 浮阀排列图 五、发出日期7月2日 完成日期7月11日 指导老师 李皮 目录 第一章．序言 第二章．步骤简图 第三章．物料衡算 3.1.全塔初步物料衡算 3.2.操作条件确定 3.2.1.回流罐压力计算 3.2.2.塔顶压力确实定 3.2.3.塔底压力确实定 3.2.4.塔顶温度确实定 3.2.5.塔底温度确实定 3.3.最小理论板数和最小回流比 3.3.1.最小理论板数计算 3.3.2.最小回流比计算 3.4.实际回流比和理论板数 3.5.全塔效率和实际板数 3.6.进料位置和进料条件 3.7.非清楚分割验算 第四章．能量衡算 4.1.塔顶冷凝器热负荷 4.2.再沸器负荷及热损失 第五章．精馏塔选型和设计 5.1塔径 5.1.1精馏段 5.1.2提馏段 5.2塔板 5.2.1溢流装置设计计算 5.2.2浮阀塔板结构参数确实定 5.2.3浮阀塔板流体力学计算 5.2.4负荷性能图 5.3.塔体初步设计 5.3.1筒体 5.3.2封头 5.3.3人孔 5.3.4塔高 5.3.5裙座 5.3.6接管设计 第六章．塔体辅助设计 6.1列管式换热器设计 6.2再沸器设计 第七章．结果汇总表 第八章．参考文件 第九章．分析和总结 第一章 序言 化工工艺和设备课程设计是化工工艺和设备教学一个关键组成部分。要求依据给定一项具体任务，设计一浮阀式板式精馏塔，具体任务包含 工艺设计物料平衡、热量平衡、工艺条件确实定。 塔盘设计塔盘各部件尺寸等。 塔体设计依据工艺设计结果确定塔高、接管等。 隶属设备选择塔顶冷凝器和塔底再沸器计算和选择。 绘图部分绘制塔体总图、浮阀排列图和塔盘装配总图。 经过课程设计这一具体设计实践，应该达成以下目标 培养综合利用所学知识、查阅化工资料获取相关知识和数据、进行化工设备初步设计能力； 培养独立工作及发觉问题、分析问题、处理问题综合能力； 提升计算能力、培养工程实际观念； 深入了解化工设备内部结构，掌握板式精馏塔各关键部件结构及作用； 培养读图、识图、绘图能力； 培养严谨学风和工作作风。 在课程设计中，需要注意事项有 先在初稿纸上（计算软件中）完成全部过程； 独立完成，设计必需数据计算表，写出具体计算示例； 计算过程中要随时复核计算结果，做到有错即改，避免大返工； 每一个阶段设计完成以后，要求绘制必需汇总表格并上交； 引用参考文件地方，查取标准系列等要注明公式起源，标注清楚； 尽可能在教室进行设计，方便于答疑和掌握进度； 计算说明书用计算机打印，具体格式参见课程设计书写规范。 第二章 步骤简图 依据任务书要求，初步绘制精馏塔步骤简图以下 第三章全塔物料衡算 3.1全塔初步物料衡算 处理量360T/d 230.2733kmol/h 设塔顶产量为D,塔底产量为W； 各组分进料时摩尔分率以下 异丁烷XAF0.09 正丁烷XBF0.40 异戊烷XCF0.30 正戊烷XDF0.21 已知XAW0 XBW0.005 XCD0.005 XDD0 方程 FDW230.2733 FXAFDXAD230.27330.0920.7246 FXBFDXBDWXBW 230.27330.4092.1093 FXCFDXCDWXCW 230.27330.3069.0820 FXDFDXDDWXDW230.27330.2148.3574 XADXBDXCDXDD1 解得 D112.8107 W117.4626 XAD0.1837 XBD0.8113 XCW0.5833 XDW0.4117 上述计算结果列于表3-1。 物料衡算表 异丁烷A 正丁烷B 异戊烷C 正戊烷D 累计 F 质量流量 kg/h 1202.0268 5342.3394 4973.904 3481.7328 15000 质量分率 0.0801 0.3562 0.3316 0.2321 1 摩尔流量 kmol/h 20.7246 92.1093 69.082 48.3574 230.2733 摩尔分率 0.09 0.40 0.30 0.21 1 D 质量流量 kg/h 1201.9514 5308.3514 40.6152 0 6550.918 质量分率 0.1835 0.8103 0.0062 0 1 摩尔流量 kmol/h 20.7233 91.5233 0.5641 0 112.8107 摩尔分率 0.1837 0.8103 0.005 0 1 W 质量流量 kg/h 0 34.0634 4933.152 3481.8768 8449.0922 质量分率 0 0.004 0.5839 0.4121 1 摩尔流量 kmol/h 0 0.5873 68.516 48.3594 117.4626 摩尔分率 0 0.0