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    分类:课程设计心得 时间:2017-06-15 本文已影响

    篇一:精馏塔课程设计

    精馏塔设计任务书

    (一) 设计题目 试设计一座连续精馏塔,要求:年处理纯度 40%+%(苯的质量分率,下同)苯、甲苯的混合物*****吨,塔顶馏 出液组成为90%+%,塔底釜液组成为0.01。

    (二) 操作条件

    (1) 塔顶压力 4kPa(表压)

    (2) 进料热状态自选

    (3) 回流比 自选

    (4) 单板压降 ≤ 0.7 kPa

    (5)全塔效率 ET=52﹪

    (三) 塔板类型

    筛板或浮阀塔板

    (四) 工作日

    每年300天,每天24小时连续运转

    (五) 厂址

    唐山地区

    (六) 设计内容

    (1) 精馏塔的物料衡算。

    (2) 塔板数的确定。

    (3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算。

    (4) 塔板主要工艺尺寸计算。

    (5) 塔板负荷性能图。

    (6) 塔板的流体力学验算。

    (7) 绘制生产工艺流程图(2#图),精馏塔工艺设计条件图。(2#图)

    (8) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

    目 录

    1、前言……………………………………………………………………1

    2、原料规格、分离要求…………………………………………………1

    3、流程的设计及说明……………………………………………………2 (一)设计方案的确定…………………………………………………… 1

    (二)设计计算…………………………………………………………… 2

    1. 精馏塔的物料衡算………………………………………………… 2

    1.1. 原料液及塔顶塔底产品的摩尔分率…………………………2

    1.2. 原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量……………………2

    1.3 物料衡算………………………………………………………2

    2、塔板数的确定………………………………………………………… 3

    2.1. 理论板层数NT的求取…………………………………………3

    2.1.1,绘制平衡图……………………………………………3

    2.1.2 求最小回流比及操作回流比………………………… 3

    2.1.3求精馏塔的气液相负荷…………………………………3

    2.1.4求操作线方程……………………………………………3

    2.1.5图解法求理论板层数……………………………………3

    2.2实际板层数的求取………………………………………………3

    2.2.1精馏段实际板层数 ……………………………………3

    3、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……………………………4

    3.1.操作压力计算……………………………………………………4

    3.2.操作温度计算……………………………………………………4

    3.2.1塔顶温度计算……………………………………………4

    3.2.2 进料板温度计算…………………………………………5

    3.2.3 精馏段平均温度为 …………………………………… 5

    3.2.4提馏段的平均温度……………………………………… 5

    3.3.平均摩尔质量计算……………………………………………… 5

    3.3.1塔顶平均摩尔质量计算………………………………… 5

    3.3.2进料板平均摩尔质量计算……………………………… 5

    3.3.3精馏段平均摩尔质量………………………………………5

    3.3.4提馏段的平均摩尔质量……………………………………5

    3.3.5提馏段平均摩尔质量………………………………………5

    3.4.平均密度计算………………………………………………………5

    3.4.1气相平均密度计算………………………………………… 5

    3.4.2液相平均密度的计算……………………………………… 6

    3.4.2.1 塔顶液相平均密度的计算………………………6

    3.4.2.2 进料板液相平均密度的计算……………… 6 3.4.2.3 精馏段液相平均密度……………………………6

    3.4.2.4 提馏段液相平均密度…………………………… 6

    3.5.液相平均表面张力计算 ……………………………………………6

    3.5.1 塔顶液相平均表面张力的计算……………………………7

    3.5.2 进料板液相平均表面张力的计算…………………………7

    3.5.3 精馏段液相平均表面张力…………………………………7

    3.5.4 塔釜液相平均表面张力……………………………………7

    3.5.5 提馏段液相平均表面张力…………………………………7

    3.6.液体平均粘度计算…………………………………………………7

    3.6.1 塔顶液相平均粘度计算…………………………………… 7

    3.6.2 进料板液相平均粘度计算………………………………… 7

    3.6.3 精馏段液相平均粘度…………………………………………7

    3.6.4 塔釜液相平均粘度计算………………………………………8

    3.6.5提馏段液相平均为粘度………………………………………8

    4. 精馏塔得塔体工艺尺寸计算……………………………………………8

    4.1 塔径计算……………………………………………………………8

    4.1.1精馏段得气液相体积流率为…………………………… ……8

    4.1.2提馏段的气液相体积流率为 ………………………………9

    4.2 精馏塔有效高度的计算………………………………………9

    4.2.1精馏段有效高度………………………………………………9

    4.2.2提馏段有效高度………………………………………………9

    4.2.3精馏塔的有效高度为…………………………………………9

    5.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算……………………………………… 10

    5.1精馏段 ……………………………………………………………10

    5.1.1.溢流装置计算………………………………………………10

    5.1.1.1堰长lW………………………………………………10

    5.1.1.2溢流堰高度hW……………………………………10

    5.1.1.3 弓形降液管宽度Wd和截面积Af…………………10

    5.1.1.4 降液管底隙高度ho……………………………… 10

    5.1.2塔板布置…………………………………………………… 11

    5.1.2.1 塔板的分块 …………………………………… 11

    5.1.2.2 边缘区宽度确定………………………………11

    5.1.2.3 开孔区面积计算……………………………… 11

    5.1.2.4筛板计算及其排列…………………………… 11

    5.2 提馏段…………………………………………………… 11

    5.2.1.溢流装置计算……………………………………… 11

    5.2.1.1堰长lW………………………………………11

    5.2.1.3 弓形降液管宽度Wd和截面积Af…………… 11

    5.1.2.4 降液管底隙高度h?o……………………… 11

    5.2.2塔板布置........................................12

    5.2.2.1 塔板的分块……………………………………12

    5.2.2.2 边缘区宽度确定……………………………… 12

    5.2.2.3开孔区面积计算………………………………… 12

    5.2.2.4筛板计算及其排列 ……………………………13

    6.筛板的流体力学验算………………………………………………… 13

    6.1精馏段…………………………………………………………… 13

    6.1.1.塔板压降…………………………………………… 13

    6.1.1.1 干板阻力hc计算……………………………… 13

    6.1.1.2气体通过液层的阻力hl计算……………………13

    6.1.1.3 液体表面张力的阻力h?计算………………… 14

    6.1.2.液面落差………………………………………………… 14

    6.1.3.液沫夹带………………………………………………… 14

    6.1.4.漏液……………………………………………………… 14

    6.1.5.液泛……………………………………………………… 14

    6.2提馏段。………………………………………………………… 15

    6.2.1.塔板压降………………………………………………… 15

    6.2.1.1干板阻力h?c计算6.2.1.2气体通过液层的阻力hl计算

    6.2.1.3液体表面张力的阻力h??计算………………… 15

    6.2.2.液面落差………………………………………………… 16

    6.2.3液沫夹带………………………………………………… 16

    6.2.4漏液……………………………………………………… 16

    6.2.5液泛…………………………………………………… 16

    5.2.1.2溢流堰高度hW…………………………… 11

    7.精馏段塔板负荷性能图………………………………………………17

    7.1精馏段……………………………………………………… 17

    7.1.1 漏液线………………………………………………17

    7.1.2液沫夹带线………………………………………… 17

    7.1.3.液相负荷下线限……………………………………18

    7.1.4液相负荷上线………………………………………… 18

    7.1.5液泛线………………………………………………

    7.2.1漏液线……………………………………………… 18 19 7.2提馏段……………………………………………………… 19

    7.2.2.液沫夹带线…………………………………………20

    7.2.3.液相负荷下线限……………………………………20

    7.2.4.液相负荷上线…………………………………………

    7.2.5.液泛线………………………………………………… 20 21

    8.所设计筛板的精馏段主要结果汇总于下表……………………… 21

    (三) 设计心得体会与总结………………………………………………24

    (四) 参考文献……………………………………………………………25

    (五) 设计附图……………………………………………………………… 26

    篇二:机械设备课程设计精馏塔

    目 录

    第1章 绪 论..................................................................................................................3

    1.1 课程设计的目的………………………………………………………………..3

    1.2 课程设计的要求………………………………………………………………..3

    1.3 课程设计的内容………………………………………………………………..3

    1.4 课程设计的步骤…………………………………………………………..…….3

    第2章 塔体的机械计算................................................................................................5

    2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度……………………………………………..5

    2.1.1 塔体厚度的计算…………………………………………………………….5

    2.1.2 封头厚度计算……………………………………………………………….5

    2.2 塔设备质量载荷计算………………………………………………………….5

    2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量…………………………………………………..5

    2.2.2 塔内构件质量………………………………………………………………6

    2.2.3 保温层质量………………………………………………………………....6

    2.2.4 平台,扶梯质量……………………………………………………………...6

    2.2.5 操作时物料质量……………………………………………………………6

    2.2.6 附件质量……………………………………………………………………7

    2.2.7 充水质量……………………………………………………………………7

    2.2.8 各种质量载荷汇总…………………………………………………………7

    2.3 风载荷与风弯矩计算………………………………………………………….8

    2.3.1自振周期计算………………………………….……………………………8

    2.3.2 风载荷计算…………………………………………………………………8

    2.3.3 各段风载荷计算结果汇总…………………………………………………8

    2.3.4风弯矩的计算……………………………………………………………….8

    2.4 地震弯矩计算………………………………………………………………….9

    2.5 偏心弯矩的计算……………………………………………………………...10

    2.6 各种载荷引起的轴向应力…………………………………………………...10

    2.6.1计算压力引起的轴向应力………………………………………………...10

    2.6.2 操作质量引起的轴向压应力?2…………………………………….........10

    2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力?3.………………………................................10

    2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核…………………………………...10

    2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核………………………………………..10

    2.7.2 塔体与裙座的稳定校核…………………………………………………..11

    2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核……………………..................................11

    2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核………………………………………...14

    2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力………………………………………..14

    2.8.2 水压试验时应力校核……………………………………………………..14

    2.9 基础环设计…………………………………………………………………...15

    2.9.1 基础环尺寸………………………………………………………………..15

    2.9.2 基础环的应力校核………………………………………………………..15

    2.9.3 基础环的厚度……………………………………………………………..15

    2.10 地脚螺栓计算……………………………………………………………….16

    2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力……………………………………………16

    2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径……………………………………………………16

    第3章 塔结构设计…………………………………………………..……………..18

    3.1 塔体………………………………………………………………………….18

    3.2 板式塔及塔盘……………………………………………………………….18

    3.3 塔设备附件………………………………………………………………….18

    3.3.1 接管……………………………………………………………………..18

    3.3.2 除沫装置………………………………………………………………..18

    3.3.3 吊柱……………………………………………………………………..18

    3.3.4 裙式支座………………………………………………………………..19

    3.3.4 保温层…………………………………………………………………..19

    参考文献……………………………………………………………………………..20

    课设结果与自我总结………………………………………………………………..21附录A 主要符号说明………………………………………………………………22

    附录B塔设备的装配图………………………………………………………….....24

    第1章 绪 论

    1.1 课程设计的目的

    (1)把化工工艺与化工机械设计结合起来,巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。

    (2)培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。

    (3)培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。

    1.2 课程设计的要求

    (1)树立正确的设计思想。

    (2)具有积极主动的学习态度和进取精神。

    (3)学会正确使用标准和规范,使设计有法可依、有章可循。

    (4)学会正确的设计方法,统筹兼顾,抓主要矛盾。

    (5)在设计中处理好尺寸的圆整。

    (6)在设计中处理好计算与结构设计的关系。

    1.3 课程设计的内容

    对二氯乙烷精馏塔的机械设计。 DN=1800mm PN=1.2MPa

    1.4 课程设计的步骤

    (1)全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。

    (2)选用零部件。

    (3)计算外载荷,包括内压、外压、设备自重,零部件的偏载、风载、地震

    载荷等。

    (4)强度、刚度、稳定性设计和校核计算

    (5)传动设备的选型、计算。

    (6)绘制设备总装配图。

    第2章 塔体的机械计算

    2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度

    2.1.1 塔体厚度的计算

    (1)计算压力 Pc?1.2MPa

    (2)塔体计算厚度 ??PcDi1.2?1800??7.8mm 2[?]t??Pc2?170?0.85?1.2

    (3)塔体设计厚度 ?c???c?9.8mm

    (4)塔体名义厚度 ?n=12mm

    (5)塔体有效厚度 ?e??n?c?10mm

    2.1.2 封头厚度计算

    (1)计算厚度 ??PcDi1.2?1800??7.5mm 2[?]t??Pc?0.52?170?0.85?0.5?1.2

    (2)设计厚度 ?c???c?9.5mm

    (3)名义厚度 ?n?12mm

    (3)有效厚度 ?e??n?c?10mm

    2.2 塔设备质量载荷计算

    2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m01

    (1)圆筒质量 m1=536?36.79?19719.4Kg

    (2)封头质量 m2=338.4?2?676.8Kg

    (3)裙座质量 m3=536?3.06?1640.2Kg

    说明:1 塔体圆筒总高度为36.79m;

    2查得DN1800mm,厚度10mm的圆筒质量为536Kg/m;

    篇三:板式精馏塔课程设计

    课 程 设 计

    设计题目:板式精馏塔设计 学生姓名:

    学 号: 专业班级:指导教师:设计时间:

    评阅表

    化工原理课程设计任务书

    设计题目:板式精馏塔的设计

    设计时间:2014年3月10日至2014年3月24日

    指导老师:吴翠明

    设计任务:年处理乙醇-水混合液11.5万吨(开工率300天/年)

    原料:乙醇含量为41.2%(质量百分比,下同)的常温液体

    分离要求:塔顶乙醇含量不低于94%

    塔底乙醇含量不高于0.05%

    操作条件

    (1)精馏塔进料状态为泡点进料

    (2)塔釜加热蒸汽压力:间接0.2MPa。直接0.1MPa(绝压)。

    (3)塔顶全凝器冷却水进口温度20C,出口50C。

    (4)常压操作,年工作日300-320天,每天工作24h 。

    (5)设备形式自选。

    (6)安装地点:合肥。

    任务来源:合肥酒厂

    设计内容

    工艺流程的确定,塔和塔板工艺尺寸计算,塔板得得流体力学验算及负荷性能图,辅助设备的计算与选型,主体设备的机械设计。

    设计报告

    1.设计说明书一份。

    2.主体设备总装图一张(一号图纸),带控制点工艺流程图(三号图纸)一张。

    目 录

    摘要 ································································1

    第一章 总体························································3

    1.1.1精馏操作对塔设备的要求············································ 3

    1.1.2板式塔类型························································ 4

    1.1.3符号说明·························································· 5

    第二章 乙醇-水板式精馏塔工艺计算 ······································· 6

    2.1精馏塔的物料衡算 ························································· 7

    2.1.1 料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ··································· 7

    2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量······························`7

    2.1.3 物料衡算··························································`8

    2.2最小回流比的确定···························································8

    2.3塔板数的确定 ······························································8

    2.3.1 精馏段的气液相确定·················································8

    2.3.2精馏段与提馏段操作线方程············································8

    2.3.3 乙醇-水的平衡相图··················································9

    2.4 塔的工艺条件及有关物性的计算··············································9

    2.4.1 混合液体表面张力····················································11

    2.4.2 混合物的黏度 ······················································13

    2.4.3 相对挥发度·························································13

    2.4.4 平均密度计算相对挥发度·············································13

    2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ················································13

    2.5.1 塔径的计算·························································14

    2.6 塔板主要(本文来自:WwW.hNboxu.cOm 博旭 范文 网:精馏塔课程设计心得体会)工艺尺寸的计算····················································15

    2.6.1 溢流装置的设计 ····················································15

    2.6.2 塔板布置 ··························································17

    2.7 筛板的流体力学验算 ······················································18 精馏段

    2.7.1 塔板压降···························································18

    2.7.2 液面落差···························································19

    2.7.3 液沫夹带···························································19

    2.7.4 漏液·······························································20

    2.7.5 液泛···································································20 提馏

    2.7.6 塔板压·····························································20

    2.7.7 液面落差···························································21

    2.7.8 液沫夹带···························································21

    2.7.9 漏液·······························································22

    2.7.10 液泛······························································22

    2.8 塔板负荷性能图 …………………………………………………………………………22 精馏段

    2.8.1 漏液线 …………………………………………………………………………23

    2.8.2 液沫夹带线 ……………………………………………………………………23

    2.8.3 液相负荷下限线 ………………………………………………………………24

    2.8.4 液相负荷上限线 ………………………………………………………………24

    2.8.5 液泛线 …………………………………………………………………………24 提馏段

    2.8.6 漏液线 …………………………………………………………………………26

    2.8.7 液沫夹带线 ……………………………………………………………………26

    2.8.8 液相负荷下限线 ………………………………………………………………27

    2.8.9 液相负荷上限线 ………………………………………………………………27

    2.8.10 液泛线 …………………………………………………………………………27

    第三章 精馏塔装置的附属设备 ……………………………………………………30

    3.1精馏塔对外接管设计 ……………………………………………………………30

    3.1.1 进料管 ……………………………··············……………………………30

    3.1.2 出料管…………………………………………………………………………30

    3.1.3 塔顶蒸气出料管………………………………………………………………31

    3.1.4 塔釜进气管……………………………………………………………………31

    3.1.5 回流管··························································31

    3.1.6 法兰……………………………………………………………………………31

    3.1.7 筒体和封头……………………………………………………………………32

    3.1.8 除沫器 ………………………………………………………………………… 32

    3.1.9 輑座 …………………………………………………………………………… 32

    3.1.10 人孔 ……………………………………………………………………………32

    3.2 塔总体高度的设计 ……………………………………………………………………33

    3.2.1 塔顶部空间高度………………………………………………………………35

    3.2.2 塔底部空间高度 …………………………………………………………………35

    3.2.3 塔立体高度……………………………………………………………………35

    3.3 精馏塔换热装置 ………………………………………………………………………35

    3.3.1 再沸器的设计 ……………………………………………………………···…35

    3.3.2 冷凝器的设计 ……………………………………………………………………36

    3.3.3 预热器的设计 ……………………………………………………………………37 设计结果一览表····························································39 评注······································································41 心得体会··································································42 参考文献 ………………………………………………………………………………………42

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