乙醇-水溶液连续精馏塔设计.doc

吉林化工学院化 工 原 理 课 程 设 计 题 目 乙醇-水溶液连续精馏塔设计 教 学 院 化学与制药工程学院 专业班级 制药0803 学生姓名 学生学号 08210322 指导教师 陈 丽 吉林化工学院化工原理课程设计2010年12月21日化工原理课程设计任务书1.设计题目：乙醇-水溶液连续精馏塔设计2.设计条件：生产能力：年处理乙醇-水混合液1.3万吨年工作日：300天，每天24小时连续运行原 料：乙醇含量为45%（质量百分比，下同）的液体 分离要求：塔顶乙醇含量为91% 塔底：乙醇含量0.05% 操作压力：塔顶压力为常压进料状况：泡点进料，q=13.填料类型： 填料类型和规格自选4.设计内容：1、精馏塔的工艺设计计算，包括物料衡算、热量衡算、塔板数的确定、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算、精馏塔的塔体工艺尺寸计算、填料层压降的计算、液体分布器简要设计、全凝器工艺设计计算和选型、泵的工艺设计计算和选型、精馏塔接管尺寸计算；2、绘制带控制点的精馏工艺流程图、精馏塔设备条件图；3、撰写设计说明书 1目 录摘 要1第一章 绪 论11.1精馏原理及其在工业生产中的应用11.2精馏分离液体的应用11.3液体分布装置2第二章 设计方案32.1 设计方案的确定32.2设计方案32.3选塔依据32.4填料塔与板式塔的比较4第三章 精馏塔的工艺设计53.1 精馏塔全塔物料衡算53.1.2 物料衡算的结果53.1.3 塔顶气相、液相、进料和塔底的温度53.1.4 物料衡算63.1.5 塔顶及塔底产品的平均相对分子质量及质量流量73.1.6 平均相对挥发度73.1.7 操作线方程的确定73.2 热量衡算83.2.1 加热介质的选择83.2.2 冷却剂的选择83.3.3 热量衡算83.3 理论塔板数的计算10第四章 精馏塔主要尺寸的设计的计算114.1 精馏塔设计的主要依据和条件114.1.1 塔顶条件下的流量及物性参数114.2 流量计算134.3 塔径设计的计算144.3.1 填料选择144.3.2 塔径设计计算144.4 填料层高度的设计计算154.4.1实际塔板数的计算154.4.2填料层高度的计算154.4.3填料塔压降计算164.4.4操作压强计算16第五章 附属设备及主要附件的选型计算185.1冷凝器185.1.1冷凝器的选择185.1.2冷凝器的计算185.2接管管径的计算和选择185.2.1进料管185.2.2回流管195.2.3塔顶蒸气管195.2.4塔釜出料管195.3除沫器205.4液体分布器205.4.1回流液分布器205.4.2进料液分布器215.5填料支撑板的选择215.6塔釜设计225.7泵的选择及计算225.8塔的顶部空间高度235.9精馏塔高度计算23填料塔的工艺设计计算结果汇总24主要符号说明25结束语27参考文献28附录一 程序设计29附录二 精馏塔设备条件图30 摘 要本设计对乙醇和水的分离设备精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：物料衡算，工艺计算，热量衡算,其它附属设备得选择，塔设备的附图等。本设计是通过填料塔利用连续精馏的方式来分离乙醇和水的物系，使所要求的年处理量达1.3万吨，要求分离出乙醇的质量分率达到91%。本设计的填料塔要求塔顶是在常压下，采用泡点进料，加料方式采用泵直接加料，进料是以气液混合进料的方式送入精馏塔内，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，塔釜采用直接蒸汽加热。化工原理是化学工业的理论指导，其中，填料式精馏塔在实际中应用较为广泛，它的设计是化工原理课程的重要组成部分，通过对乙醇-水分离的设计，培养学生综合运用化原理论知识，分析、解决实际问题的能力，掌握化工设计的基本程序和方法。并在查阅文献、准确选用公式和合理利用数据，以及用简洁文字、图表表达设计结果及制图等方面能力得到基本训练。关键词： 精馏 提馏 冷凝器 连续 乙醇 水31 第一章 绪 论1.1精馏原理及其在工业生产中的应用化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。蒸馏是分离均相混合物的单元操作，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要单元操作。精馏是一种最常用的分离方法，它依据多次部分汽化、多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。1.2精馏分离液体的应用精馏是同时进行传热和传质的过程，为实现精馏过程，需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。此次化工原理设计是精馏塔的设计，精馏塔是化工生产中十分重要的设备。在本设计中我们使用填料塔，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，经久耐用，具有良好的耐腐蚀性，较高的机械强度和必要的耐热性，取材容易，价格便宜等优点。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。本设计的精馏装置包括精馏塔，泵等设备，原料储槽内的水-乙醇混合液体经原料液泵输送至原料液加热器，经预热后，由精馏塔中部进入精馏塔，进行分离，气相由塔顶馏出，经冷凝器冷却后，进入塔顶冷凝液槽，再进入真空再冷器后，回到真空回流罐，经回流泵，回流至精馏塔顶，釜底溶液和立式热虹吸再沸器形成循环流动。分析回流罐内混合溶液乙醇含量，合格后控制一定回流比，分别从塔顶、塔底采出产品。本次课程设计是一次对我们所学知识的检验，培养了我们综合运用所学知识,来解决化工实际问题的能力,做到能独立进行化工设计初步训练，为以后从事设计工作打下坚实的基础，同时培养了我们勤奋思考、努力钻研、艰苦奋斗、持之以恒等许多优秀的品质，这对我们每个学生都是受益无穷的。1.3填料的选择填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺的要求，又要使设备投资和操作费用最低。1.3.1.填料种类的选择填料种类的选择要考虑分离工艺的要求，通常考虑以下几个方面：(1)传质效率要高一般而言，规整填料的传质效率高于散装填料。(2)通量要大，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。（3）填料层的压降要低。（4）填料抗污堵性能强，拆装、检修方便。1.3.2填料规格的选择填料规格是指填料的公称尺寸或比表面积。（1）散装填料规格的选择工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定，一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。（2）规整填料规格的选择工业上常用规整填料的型号和规格的表示方法很多，国内习惯用比表面积表示，主要有125、150、250、350、500、700等几种规格，同种类型的规整填料，其比表面积越大，传质效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用也明显增加。选用时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑，使所选填料既能满足技术要求，又具有经济合理性。应予指出，一座填料塔可以选用同种类型，同一规格的填料，也可选用同种类型不同规格的填料；可以选用同种类型的填料，也可以选用不同类型的填料；有的塔段可选用规整填料，而有的塔段可选用散装填料。设计时应灵活掌握，根据技术经济统一的原则来选择填料的规格。1.3 液体分布装置液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘式等。第二章 设计方案2.1 设计方案的确定精馏塔的工艺设计全塔物量衡算理论板数的计算全塔热量衡算精馏塔主要尺寸的设计计算塔附属设备计算2.2设计方案本次实设计主要是对乙醇-水的分离，在常压下、用填料式精馏塔对物系进行精馏提纯。进料是以气液混合进料的方式送入精馏塔内，采用泡点进料，加料方式采用泵直接加料。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，塔釜采用直接蒸汽（133.3的水蒸汽）加热。2.3选塔依据如下：1、精馏方式的选定对于二元混合物的分离采用连续精馏操作方式，因为连续精馏过程是一个连续的定态过程，生产能力大，耗能小于间歇精馏过程，易得纯度高的产品。2、加热方式的选定本设计采用塔釜蒸汽直接加热，因为乙醇和水混合液在低浓度下轻组分的相对挥发度较大采用直接蒸汽加热可利用较低的加热蒸汽以节省操作费用。3、回流比的选择 回流比是精馏操作的主要工艺条件。一般经验值为R=(1.1-2.0)Rmin。4、操作压力的选取本设计采用常压操作，因为乙醇水是非敏性物系，常压操作便可实现分离要求，并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的系统都应采用常压蒸馏。5、进料状态的选择为气液混合物进料，进料为泡点进料。6、填料的选定 传质效率高，要求填料能提供大的气液接触面。生产能力大，气体压力降小。要求填料层的空隙率大。不移引起偏流和沟流。经久耐用具有良好的耐腐蚀性，较高的机械强度和必要的耐热性。取材容易，价格便宜。7、塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择 塔顶选用全凝器，因为后继工段产品以液相出料，但所得产品的纯度低于分凝器，因为分凝器的第一个分凝器相当于一块理论板。塔顶冷却介质采用自来水，方便、实惠、经济。2.4填料塔与板式塔的比较如下：1、生产能力：单位面积上填料塔的生产能力一般均高于板式塔。2、分离效率：一般填料塔具有较高的分离效率。3、塔压降：填料塔由于空隙率高，故其压降远远小于板式塔。4、操作弹性：填料本身对气夜负荷变化的适应性很大，故填料塔的操作弹性取决于其他内件的设计，特别是液体分布器的设计，因而可根据实际需要确定填料塔的操作弹性。而板式塔弹性较小。5、结构、制造及造价等：一般的说，填料的结构较板式塔简单，故制造、维修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。第三章 精馏塔的工艺设计3.1 精馏塔全塔物料衡算乙醇的摩尔质量 水的摩尔质量 质量分数： 3.1.1 进料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数分别为.3.1.2 物料衡算的结果表3.1 物料衡算结果表塔顶出料塔底出料进料质量流量/(kg/h)1030.082111.202100质量分数/%910.0545摩尔流量/(kmol/h)25.53117.1289.93摩尔分数/%79.80.0224.33.1.3 塔顶气相、液相、进料和塔底的温度分别为：， ，表3.2 常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系温度t/温度t/1000081.532.7359.2695.51.9017.0080.739.6561.2289.07.2138.9179.850.7965.6486.79.6643.7579.751.9865.9985312.3847.0479.357.3268.4184.116.6150.8978.7467.6373.8582.723.3754.4578.4174.7278.1582.326.0855.8078.1589.4389.43查表3.2，用内插法算得精馏段平均温度： 提馏段平均温度： 3.1.4 物料衡算进料液平均相对分子质量： =原料液：kmol/h图 3-1 乙醇水的气液平衡组成 由图可知：因 故 即 又因 所以 总物料衡算： （S为直接蒸汽加热的流量） 即 易挥发组分物料衡算： 即 由(1)、(2)和(3)解得: 3.1.5 塔顶及塔底产品的平均相对分子质量及质量流量 塔顶产品的平均相对分子质量： D=塔顶产品质量流量： D3.1.6 平均相对挥发度由 得由 得由 得则精馏段平均挥发度为提馏段平均挥发度为全塔平均挥发度为3.1.7 操作线方程的确定 （1）精馏段操作方程： 其中 R=1.46, 所以， 即为：y=0.59x+0.32 （2）提馏段操作方程： 其中：R=1.46, q=1, D=21.96, F=72.78, 所以， 即为： y=1.94x-0.00023.2 热量衡算 3.2.1 加热介质的选择常用的加热剂有饱和水蒸气和烟道气。饱和水蒸气是一种应用最广的加热剂。由于饱和水蒸气冷凝时的传热系数很高，可以通过改变蒸汽压力准确地控制加热温度。烟道气的缺点是比热容及传热系数很低，加热温度控制困难。本设计选用300kPa的饱和水蒸气作加热介质。水蒸气易获得、清洁、不易腐蚀加热管，不但成本会相应降低，塔结构也不复杂。 3.2.2 冷却剂的选择 本设计选用的冷却剂是冷却水，冷却水一般为1025。本设计建厂地区为吉林。吉林市夏季最热月份日平均气温为25。故选用25的冷却水，选升温10，即冷却水的出口温度为35。3.3.3 热量衡算 (1)冷凝器的热负荷 式中： 塔顶上升蒸气的焓； 塔顶馏出液的焓；又 式中: 乙醇的蒸发潜热； 水的蒸发潜热；蒸发潜热的计算：蒸发潜热与温度的关系： 式中: 对比温度。经查得乙醇和水的蒸发潜热如下表表3.3 沸点下蒸发潜热列物质沸点蒸发潜热乙醇78.3846516.15水1002257648.1582.57 时， 乙醇： 蒸发潜热：同理： 水： ； 蒸发潜热： (2)冷却水消耗量 式中： 冷却水消耗量，kg/h; 冷却介质在平均温度下的比热容，kJ/(kg. )； 冷却介质在冷凝器进出口处的温度，；所以; = 此温度下冷却水的比热容：.因 所以 (3)全塔热量衡算：列表计算乙醇和水在不同温度下混合物的比热容 表3.4 乙醇和水在不同温度下混合物的比热容(单位：kJ/kg. )塔顶塔釜进料精馏段提馏段乙醇2.9843.2883.0403.0123.161水4.1904.2204.1984.2014.210精馏段： 乙醇：=3.006（78.32-82.56）=-12.776 kJ/kg 水：=4.278（78.32-82.56）=-17.812kJ/kg提馏段： 乙醇：=3.161（99.95-82.57）=54.938 kJ/kg 水：=4.284（99.95-82.57）=74.460 kJ/kg塔顶馏出液比热容： 塔釜馏出液比热容： 为简化计算，现以进料焓，即82.56 时的焓值为基准。根据表3.1得： D=886.09 kg/h W=914.19 kg/h 对全塔进行物料衡算 由上得热量衡算结果如下：表3.5 热量衡算结果表符号kJ/hkg/hkJ/hkJ/hkJ/h数值0-11700680003.3 理论塔板数的计算精馏段操作线：0.32（0.7982，0.7982）提馏段操作线： （0.0002,0.0002）因为泡点进料，所以由图知：精馏塔板数位12块，精馏段9块，提馏段3块。 图3-2 乙醇水的气液平衡组成图 第四章 精馏塔主要尺寸的设计的计算4.1 精馏塔设计的主要依据和条件4.1.1 塔顶条件下的流量及物性参数（1）气相平均相对分子质量（2）液相平均相对分子质量（3）气相密度（4）液相密度表4.1 乙醇水在不同温度下的密度温度/80735.0971.8085730.0968.6090724.0965.3095720.0961.85100716.0958.40查表4.1，用内插法算得： （5）液相粘度表4.2乙醇的粘度温度/粘度/厘泊700.523800.495900.4061000.361表4.3 水的粘度温度/粘度/厘泊温度/粘度/厘泊600.4688850.3355650.4355900.3165700.4061950.2994750.37991000.2838800.3565由表4.2，表4.3得：， 得： 得：同理求出：，所以, （6）塔顶出料的质量流量 表4.4 塔顶数据结果表符号D数值40.3540.971.42754.420.426886.0921.96表4.5 塔釜数据结果表符号W数值18.0118.050.59958.270.31050.76914.19表4.6 进料数据结果表符号F数值32.6824.791.12846.520.3671802.7372.784.2 流量计算（1）气相流量 摩尔流量 质量流量 （2）液相流量 摩尔流量 质量流量 表4.7精馏段数据结果表名称/符号气相平均分子质量液相平均分子质量气相密度液相密度气相摩尔流量气相质量流量液相摩尔流量液相质量流量数值36.8332.571.27800.4754.021989.5632.061044.194.3 塔径设计的计算4.3.1 填料选择本设计选用规整填料，金属板波纹500Y型填料。4.3.2 塔径设计计算 Bain-Hougen关联式 lg=A-K 式中 泛点空塔气速，m/s； g重力加速度，取9.8 干填料因子，a比表面积，500Y型取500；空隙率，500Y型取0.93；气，液相密度，；液相粘度，A常数，取0.291； K常数，取1.75； L,V液，气相流量，kg/h；（1）精馏段空塔气速及塔径计算 查表3.7可知 得： lg=0.291- 得：因为空塔气速u可取（0.6-0.8）所以 u=0.6=0.62.246=1.347m/s因为动能因子 式中 u空塔气速，m/s； 气相密度， ；所以 又因为所以 塔径圆整后D=700mm,代入上式可算得此时的空塔气速u=1.131m/s.（2）提馏段空塔气速及塔径计算由表4.7可知： 所以lg=0.291-得： 同理：空塔气速: u=（0.6-0.8）u=0.6=0.62.360 =1.416m/s因为动能因子又因为所以 塔径圆整后D=700mm,代入上式可算得此时的空塔气速u=1.152m/s.（3）选取整塔塔径提馏段及精馏段塔径圆整后D=700mm，为精馏塔的塔径。4.4 填料层高度的设计计算4.4.1实际塔板数的计算全塔总粘度为：所以根据奥康奈尔公式： 又因为前面已算得：全塔平均相对挥发度：所以 由精馏段实际板层数：提馏段实际板层数：4.4.2填料层高度的计算表4.8 金属孔板波纹填料特性参数表型号峰高比表面积空隙率F因子理论塔板数压力降Mm250Y12250972.623500Y6.3500931.844.5700Y4.3700851.668(4.6-6.6)填料层高度的计算采用实际板当量直径法,对500Y金属孔板波纹填料，查得:每米填料理论板数为44.5块取Nt=4则HETP=1/Nt=1/4=0.25m由 Z=NTHETP 设计取精馏段填料层高度为3.15m ，提馏段填料层高度为1.05m，对500Y金属孔板波纹填料，当分段高度为5.0 m时需分段。本设计根据式 h=16HETP，计算得h=160.25=4m，故本课程设计精馏段不需要分段，提馏段也不需要分段。4.4.3填料塔压降计算 对500Y金属孔板波纹填料，查表4.9得：每米填料层压降为：精馏段填料塔压降为：提馏段填料塔压降为：填料塔压降为；4.4.4操作压强计算塔顶操作压力：取每米塔板压降P=0.4kpa，则进料板操作压力：塔底操作压力：精馏段平均操作压力:提馏段平均操作压力:第五章 附属设备及主要附件的选型计算5.1冷凝器5.1.1冷凝器的选择本次设计冷凝器选用管壳式冷凝器。因本设计冷热流体温差不大，所以选用管壳式冷凝器，被冷凝气体走管间，以便于及时排出冷凝液。冷凝水循环与气体方向相反，即逆流式。当气体流入冷凝器时，使其液膜厚度减薄，传热系数增大，利用于节约面积，减少材料费用。取冷凝气传热系数。 吉林地区夏季最高平均气温为25，温升10。5.1.2冷凝器得计算对于逆流： T 82.57 82.57 t 25 35 所以 查表得： 所以冷凝器冷凝面积： 表5.1 冷凝器的数据参数6名称公称直径管程数管数管长换热面积公称压力单位mmmmmmmm数值4002220300036.871.005.2接管管径的计算和选择5.2.1进料管本次加料选用泵进料，所以可取0.40.8m/s。本次设计取=0.6m/s 式中进料液质量流量，kg/h；进料条件下的液体密度,；圆整后，表5.2 进料管参数7名称内管外管半径R单位mmmmmm数值403.58961501201505.2.2回流管 式中 L回流液体质量流量，kg/h； 塔顶液相密度，； 本次设计采用的是重力回流，所以速度取0.20.5m/s。 此处选=0.4m/s. 圆整后：表5.3 回流管参数表8名称内管外管半径R单位mmmmmm数值403.510861751201505.2.3塔顶蒸气管因为操作压力位常压，所以蒸气速度可取1220m/s,本设计选=15m/s.式中 V塔顶蒸气质量流量，kg/h； 塔底气相密度，；圆整后：表5.4 塔顶蒸气管参数表8名称内管外管半径R单位mmmmmm数值2003.532568251201505.2.4塔釜出料管塔釜流出液的速度一般可取0.51.0m/s,本设计取0.6m/s。 式中 进料液质量流量，kg/h； 进料条件下的液体密度,；圆整后：表5.5 塔釜出料管参数表8名称内管外管半径R单位mmmmmm数值453.58961501201505.3除沫器为了确保气体的纯度，减少液体的夹带损失，选用除沫器。本设计采用小型丝网除沫器，装入设备上盖。气速计算 查手册1 式中 常数，取0.107； 精馏段气体和液体的密度, 除沫器直径计算：式中 5.4液体分布器5.4.1回流液分布器采用莲蓬头式喷淋器。选用此装置能使截面的填料表面较好地湿润。结构简单，制造和维修方便，喷洒比较方便，安装简便。流速系数可取0.820.85，推动力液柱高度H可取0.120.15m以上，本设计取。 式中 小孔流速，m/s； f小孔总面积，；H推动力液柱高度m，取H=0.16m；d小孔直径可取4-10mm，此处取 d=6mm；流速系数取0.83；n小孔总数；Q小孔输液能力，m/s；喷洒球面中心到填料表面距离计算： 本设计。 所以 5.4.2进料液分布器由前知，小孔流速 W=1.47m/s 小孔输液能力 同样取 取，所以5.5填料支撑板的选择本设计采用分块式气体喷射式支撑板，分块式气体喷射式支撑板是用34mm厚的不锈钢板按规定尺寸冲出许多圆孔，压制成波形厚，焊接固定在扁钢圆内而成。这种支撑板可提供100%的自由截面，波形结构承载能力好，空隙率又大，宜用于以下的塔。塔径在4001200之间时，最小填料为。最大承载能力40000。表5.6 分块式气体喷射式支撑板的设计参考数据9名称塔径D板外径D分块数近似重量单位mmmm个N数值7006882140800788218090088832305.6塔釜设计料液在塔釜内停留15min，装料系数0.5。塔釜料液量： 塔釜体积： 塔釜塔径： 所以 5.7泵的选择及计算 以进料泵为例10，由上面设计可知其流速为：VF=30.88m3/h uF=1.0m/s 设料液面至加料孔为10m，90O标准弯头两个，180O回弯头一个，球心阀（全开）1个，则有关管件的局部阻力系数分别是： 进口突然收缩： =0.5 90O标准弯头： =0.75 180O回弯头： =1.5 球心阀（全开）： =6.4则总的局部阻力系数为：=0.75+6.4+0.5+1.5=9.9由上面设计可知：进料液密度为：取管壁粗糙度，查手册得(表压)则：在两截面之间列柏努利方程求泵的扬程为：所选泵的额定流量和扬程应略大于系统所需的，据此选IS型单级单吸离心泵具体性能见下表:表5-3IS型单级单吸水泵性能表10型 号流量/(m3/h)扬程/m电机功率/kW轴功率/kW效率质量（泵底座）/kg转速r/min结 构IS80-65-12550205.53.6375%44/462900单级单吸离心泵5.8塔的顶部空间高度塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头切线的距离。为了减少塔顶出口气体中夹带的流体量，顶部空间一般取1.21.5m，本设计取1.2m。5.9精馏塔高度计算表5.8 精馏塔各部分高度列 单位：mm塔顶空隙塔顶接管高填料层高度塔釜鞍式支座1200150460018002000塔釜法兰高喷头弯曲半径喷淋高度进料口喷头上方高度20090725200塔高度：填料塔的工艺设计计算结果汇总项 目符号单位计算数据精馏段提馏段平均操作压力PkPa101.94102.89气相摩尔质量MV,Mkg/kmol36.8325.37液相摩尔质量ML,Mkg/kmol32.5721.40气相平均密度kg/m31.270.86液相平均密度kg/m3800.47856.35液相粘度0.39380.3217塔径Dm0.70.7空 塔 气 速um/s1.1311.152实际塔板数N块217塔的有效高度Zm3.151.05填料层压降pkPa0.0860.125回流分布器n个31进料分布器n个18冷凝器热负荷QCkJ/h2470000进料带入的热量QFkJ/h0回流带入的热量QDkJ/h-11700残液带出的热量QWkJ/h68000加热器实际热负荷QSkJ/h2.52106进料摩尔流率Fkmol/h72.78气相产物流率Dkmol/h21.96液相产物流率Wkmol/h50.76加热蒸汽流率Skmol/h54.02泵的选型IS80-65-125符号意义SIF原料进量或流率kmol/hW塔底产品流率kmol/h塔顶产品流率kmol/h总板效率x液相组分中摩尔分率y气相组分中摩尔分率粘度Pa*s相对挥发度Cp，m定压摩尔热容kJ/(kmol.K)L回流液流量kmol/hP系统的总压PaL下降液体流率kmol/hN理论塔板数块q加料热状况R回流比r汽化潜热kJ/kmolt温度V上升蒸气流率kmol/sHETP等板高度kmolNT实际塔板数块Z高度mMV气相摩尔质量Kg/kmolML液相摩尔质量Kg/kmolCs气相负荷因子Cs，max最大气相负荷因子D塔径mU液体喷淋密度m3/(m2.h)u气速m/sL液体密度kg/m3V气体密度kg/m3液体表面张力mN/mWL液相质量流量kmol/h密度kg/m3WV气相质量流量kmol/hF气相动能因子m/s(kg/ m3)0.5Q热量kJS直接蒸汽流量kmol/hRe雷诺准数主要符号说明符号意义SINp管程管程nc管数根B折流板间距mmD换热器壳体内径mmg重力加速度m/s2s传热面积m2pr普兰特准数a对流传热系数W/(m2.)结束语通过近一个月的认真学习、查阅文献、计算数据和上机调试，化工原理课程设计的内容已经完成，并得出了可行的设计方案，整个过程使我受益匪浅。课程设计不仅培养了我的自学能力，还检验了以前学过的知识，锻炼了我们理论联系实际的能力，更加深入的理解和认识了化工生产过程以及设计要求，使我们所学的知识不局限于书本，锻炼了我们逻辑思维能力。通过对这次化工原理的课程设计，使我增长了对化工实际生产的认识。在设计过程中，许多知识都需要我们亲自查阅资料和文献。通过同学们的相互讨论及老师的耐心指导，不仅巩固了所学的化工原理知识,更极大的拓宽了我们的知识面，让我们体会到了三分理论七分实践的道理，这对将来的毕业设计及以后工作无疑将起到重要的作用。更主要的是它武装了我的头脑，教我如何面