【正文】 篩板塔的缺點(diǎn)是： （ 1）塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻； 7 （ 2）操作彈性較?。s 2～ 3）； （ 3）小孔篩板容易堵塞，不適宜處理粘性大的、臟的和帶固體粒子的料液。 塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為 3~8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。塔底設(shè)置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作 用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低， 因而塔板數(shù)稍有增加。 （ 3）加熱方式： 蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。在實(shí)際的 6 生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都 將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這 主要是由于此時塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。有時應(yīng)用 加壓蒸餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時的熱量，或可用 較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少蒸餾的能量消耗。當(dāng)物性無特殊要求時，一般是在稍高于大氣壓下操作。例如，采用 減壓操作有利于分離相 對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔 徑增加，同時還需要使用抽真空的設(shè)備。 （ 1）操作壓力： 蒸餾操作通常可在常壓、加壓和減壓下進(jìn)行。例如組分的分離順序、塔設(shè)備的型式、操作壓力、進(jìn)料熱狀態(tài)、塔頂蒸 汽的冷凝方式等。但在化工原理 課程設(shè)計(jì)中，對第一 個原則應(yīng)作較多的考慮，對第二個原則只作定性的考慮，而對第三個原則只要求 作一般的考慮。又如，塔是指定在常壓下操作 的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會使塔受到破壞，因而需要安全裝置。同樣，回流比的大小對操 作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。如前所述在蒸餾過程中如 能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能 消耗。再其次，要考慮必需裝置的儀表 (如溫度計(jì)、壓強(qiáng) 5 計(jì)，流量計(jì)等 )及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常， 從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。因此，在必要的位置上 要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)： （ 1）滿足工藝和操作的要求： 所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì) 量要穩(wěn) 定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而 需要采取相應(yīng)的措施。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 (1)設(shè)計(jì)方案的確定及流程說明； (2)塔的工藝計(jì)算； (3)塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)：塔高、塔徑以及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定；塔板 的流體力學(xué)驗(yàn)算；塔板的負(fù)荷性能圖； (4)編制設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表； (5)輔助設(shè)備選型與計(jì)算； (6)繪制塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖：采用 CAD 繪圖軟件繪制。 2 目錄 序言 ................................................................................................................................ 1板式精餾塔任務(wù)計(jì)劃書 ................................................................................................ 3設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................................................................ 4 塔的物料衡算 ................................................................................................................ 7塔板的計(jì)算 .................................................................................................................... 9 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 .............................................................. 11 精餾塔的塔體工藝尺寸的計(jì)算 .................................................................................. 17塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 .......................................................................................... 19 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 .................................................................................................. 22 塔板負(fù)荷性能圖 .......................................................................................................... 26各接管尺寸的確定 .......................................................................................................32 設(shè)計(jì)一覽表 .................................................................................................................. 34 課程設(shè)計(jì)心得體會 .......................................................................................................34 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 34 3 1 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù) 物料處理量： 51200 噸 /年； 進(jìn)料組成： ％苯，苯 甲苯常溫混合溶液（質(zhì) 量分率，下同）； 分離要求： 塔頂產(chǎn)品組成： ≥97%； 塔底產(chǎn)品組成： ≤1%； 操作條件 平均操作壓力： k Pa； 平均操作溫度： 94℃； 回流比：自選； 單板壓降： ≤ k Pa； 工時：年開工時數(shù) 7200 小時； 設(shè)計(jì)方案簡介 據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所提供的條件和要求，通過對現(xiàn)有資料的分析對比，選定適 宜的流程方案和設(shè)備類型 ,初步確定工藝流程。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù) 的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作， 在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。化工設(shè)計(jì)之課程設(shè)計(jì) 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計(jì) 院校：閩南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境院 班級： 10應(yīng)用化學(xué)（ 1）班 姓名： …… 學(xué)號： 100604131 1 序 言 化工原理課程設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用《化工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化 學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識，完成一個單元設(shè)備設(shè)計(jì)為主的一次性實(shí)踐教 學(xué)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，在整個教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。通過 課程設(shè)計(jì)，要求更加熟悉工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工單元操作設(shè)計(jì)的主要程 序及方法，鍛煉和提高學(xué)生綜合運(yùn)用理 論知識和技能的能力，問題分析能力，思考問題能力，計(jì)算能力等。精餾過程在能量劑驅(qū)動下（有 時加質(zhì)量劑），使