7200吨每年乙酸乙酯乙酸丁酯精馏塔装置设计.doc

首届山东省“隆腾—双利杯”大学生化工过程实验技能竞赛
7200吨/年乙酸乙酯—乙酸丁酯
精馏装置设计
设计人:
单位:
指导教师:
完成时间: 2010-12-8
目录
课程设计任务书 I
摘要 II
第一章文献综述 1
第二章设计方案的确定 2
操作条件的确定 2
确定设计方案的原则 2
第三章塔体计算 4
设计方案的确定 4
精馏塔的物料衡算 4
原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 4
物料衡算 5
全凝器冷凝介质的消耗量 5
热量计算 5
热能利用 6
塔板数的确定 7
理论塔板层数的确定 7
全塔效率的估算 8
9
第四章精馏塔主体尺寸的计算 10
精馏塔的体积流量的计算 10
精馏段体积流量 10
提馏段体积流量 11
塔径的计算 12
塔高的计算 14
第五章塔板结构尺寸的确定 15
塔板结构 15
塔板尺寸 15
塔板基本尺寸 15
16
. 弓形降液管 16
堰高 16
降液管底隙高度 16
筛孔排列 17
第六章流体力学验算及塔板负荷性能图 18
. 气体通过精馏段的压力降(单板压降) 18
干板阻力 18
液层压力降 18
由表面张力引起的阻力 18
. 精馏段漏液验算 18
. 精馏段液泛验算 19
. 精馏段雾沫夹带验算 19
. 气体通过提馏段的压力降(单板压降) 19
干板阻力 19
液层压力降 19
由表面张力引起的阻力 20
. 提馏段漏液验算 20
. 提馏段液泛验算 20
. 提馏段雾沫夹带验算 21
. 精馏段操作性能负荷图 21
雾沫夹带上限线 21
液泛线 21
液体负荷上限线 22
漏液线 22
液相负荷下限线 22
提馏段操作性能负荷图 23
雾沫夹带上限线 23
6. 液泛线 23
液体负荷上限线 24
漏液线 24
液相负荷下限线 24
第七章塔附件设计 25
25
. 换热器 25
设计任务及确定设计方案 25
换热器计算 25
换热器核算 27
附:填料塔的填料层高度的计算 30
设计小结 32
附录 33
参考文献 34
课程设计任务书
一、课题名称
乙酸乙酯——乙酸丁酯分离过程板式精馏塔(筛板塔)设计。
二、课题条件(原始数据)
原料:乙酸乙酯乙酸丁酯
年处理量: 7200t
原料组成(乙酸乙酯的质量分率):
操作压力:常压
进料温度:60℃
回流比:
单板压降:自选
进料状态:冷夜进料
塔顶产品浓度:塔顶的乙酸乙酯含量不小于95%(质量分数)
塔底的产品浓度:苯含量不大于3%(质量分数)
塔顶:采用全凝器
塔釜:饱和蒸汽间接加热
塔板形式:筛板
生产时间:300天/年,每天24h运行
设备形式:筛板塔
三、设计内容(包括设计、计算、论述、实验、绘图等)
1设计方案的选定
2精馏塔的物料衡算
3塔板数的确定
4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(加热物料进出口温度、密度、粘度、比热等)
5精馏塔塔体工艺尺寸的计算
6塔板主要工艺尺寸的计算
7塔板的流体力学验算
8塔板负荷性能图
9换热器设计
11制生产工艺流程图(带控制点)
摘要
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,在化工﹑炼油﹑石油化工等工业中得到广泛的应用。本设计的题目是乙酸乙酯—乙酸丁酯二元物系筛板式精馏塔的设计。在确定的工艺要求下,确定设计方案,设计内容包括精馏塔工艺设计计算,塔辅助设备设计计算,精馏工艺过程流程图,精馏塔设备结构图,设计说明书。
关键词:板式塔;乙酸乙酯—乙酸丁酯;工艺计算;流程图

第一章文献综述
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式,可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板,气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递,气液相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一