化工制图课程设计筛板塔设计市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件

化工制图课程设计——筛板式精馏塔设计

第1页第2页化工制图课程设计2024/4/13——筛板式精馏塔设计第一部分：化工制图课程设计任务书第二部分：设计方法第三部分：化工塔器CAD设计软件介绍第四部分：设计示例第3页

第一部分：化工制图课程设计任务书一.设计题目：苯——甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计

二.

原始数据年处理量：250003000035000400004500050000吨料液初温：35℃料液浓度：40%45%50%55%60%（苯质量分率）塔顶产品浓度：98%98.5%（苯质量分率）塔底釜液含甲苯量不低于98%98.5%(以质量计)每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）冷却水温度：30℃饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)设备型式：筛板(浮阀)塔厂址：西安地域第4页

三.设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，相关从属设备设计和选取，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书。第5页

四.设计内容

1.

工艺设计

（1）选择工艺流程和工艺条件

a．加料方式b.加料状态c.塔顶蒸汽冷凝方式

d.塔釜加热方式e.塔顶塔底产品出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2）精馏工艺计算：

a.

物料衡算确定各物料流量和组成。

b.经济核实确定适宜回流比依据生产经常费和设备投资费综合核实最经济标准，尽可能使用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。

c.

精馏塔实际塔板数用近似后适宜回流比经过逐板计算得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各自理论塔板数。然后依据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段实际塔板数，确定加料板位置。第6页2.

精馏塔设备设计

(1)选择塔型和板型采取板式塔，板型为筛板(浮阀)塔。

(2)塔板结构设计和流体力学计算

(3)绘制塔板负荷性能图画出精馏段或提馏段某块负荷性能图。

(4)相关详细机械结构和塔体附件选定*接管规格：依据流量和流体性质，选取经验流速，选择标准管道。*全塔高度：包含上、下封头，裙座高度。第7页

3.

从属设备设计和选取

(1)加料泵选型，加料管规格选型加料泵以天天工作3小时计（每班打1小时）。大致预计一下加料管路上管件和阀门。

(2)高位槽、贮槽容量和位置高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。

(3)换热器选型对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。

(4)塔顶冷凝器设计选型依据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进行选型设计。第8页4.编写设计说明书设计说明书应依据设计指导思想说明设计特点，列出设计主要技术数据，对相关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选取物性数据和使用经验公式图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点工艺流程图，塔板结构简图和计算机程序框图和原程序。5.注意事项:写出详细计算步骤,并注明选取数据起源;每项设计结束后,列出计算结果明细表;设计说明书要求字迹工整,装订成册上交。第9页第二部分：筛板式精馏塔设计方法一.工艺计算二.设备计算三.辅助设备计算四.塔体结构五.带控制点工艺流程图第10页第11页

主要内容是(1)物料衡算(2)确定回流比(3)确定理论板数和实际板数(4)塔气液负荷计算(5)热量衡算塔设备生产能力普通以千克/小时或吨/年表示，但在理论板计算时均须转换成kmol/h,在塔板设计时，气液流量又须用体积流量m3/s表示。所以要注意不一样场所应使用不一样流量单位。1.全塔物料衡算：

F=D+WFxF=DxD+WxW

塔顶产品易挥发组分回收率η为：η=DxD/FxF

式中:F、D、W分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液摩尔流量(kmol/h),xF、xD、xW分别为进料、塔顶产品、塔底馏出液组成摩尔分率

一．工艺计算

第12页第13页2024/4/13第14页2024/4/13第15页2024/4/13第16页2024/4/13第17页2024/4/13第18页二．设备计算第19页第20页2024/4/13第21页2024/4/13第22页2024/4/13第23页3

液流型式选择

第24页2024/4/13第25页2024/4/13第26页2024/4/13第27页2024/4/13第28页第29页2024/4/13第30页2024/4/13第31页2024/4/13第32页2024/4/13第33页2024/4/13第34页2024/4/13第35页2024/4/13第36页2024/4/13第37页2024/4/13第38页2024/4/13第39页2024/4/13第40页2024/4/13第41页2024/4/13塔板负荷性能图

在确定了塔板工艺尺寸，又按前述各款进行了流体力学验算之后，便可确认所设计塔板能在任务要求气液负荷下正常操作。此时，有必要深入揭示该塔板操作性能，即求出维持该塔板正常操作所允许气、液负荷波动范围。这个范围通常以塔板负荷性能图形式表示。第42页2024/4/13塔板负荷性能图Vs,m3/sLs,m3/s(1)雾沫夹带线(2)液泛线(3)液相上限线(4)漏夜线(5)液相负荷下限线AVs,minP操作点BVs,maxO第43页2024/4/13第44页2024