吉林化工学院
化 工 原 理 课 程 设 计
题目 二硫化碳—四氯化碳二元物系筛板精馏塔设计（......t/年）
教 学 院 化工与材料工程学院 专业班级 化工090. 学生姓名 学生学号 指导教师 栾国颜
2011年11月19日
吉林化工学院化工原理课程设计
化工原理课程设计任务书
一 设计题目
二硫化碳-四氯化碳分离板式塔设计[82080吨/年]
二 工艺条件
生产能力：11.4吨/小时（料液） 年工作日：每年按300天生产日计算
原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同） 产品组成：馏出液97.6%的二硫化碳，釜液3.4%的二硫化碳 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：58℃ 进料状况：q=0.95
冷凝方式: 塔顶采用全凝器，泡点回流 加热方式：塔釜为饱和蒸汽再沸器加热 回 流 比：自选 塔 型：板式塔
三 设计内容
1 确定精馏装置流程
2 工艺参数的确定
基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，际塔板数等。
3 精馏塔设备设计计算
如：板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4 流体力学计算
流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5 主要附属设备设计计算及选型
(泵、冷凝器或再沸器设备设计计算和选型)
6 手绘绘制精馏塔设备结构图和带控制点的工艺流程图
7 撰写设计说明书
I
实 吉林化工学院化工原理课程设计
目 录
化工原理课程设计任务书 ........................................ Ⅰ 目 录 ..................................................... Ⅱ 摘 要 ........................................ 错误！未定义书签。 前 言 ........................................ 错误！未定义书签。 第一章 设计思路 .................................. 错误！未定义书签。 第二章 板式精馏塔的工艺设计....................... 错误！未定义书签。
2.1全塔工艺设计计算 ........................................ 错误！未定义书签。
2.1.1物料衡算 .......................................... 错误！未定义书签。
2.1.2 q线方程 ........................................................... 4 2.1.3最小回流比和实际回流比的选取 ....................................... 5 2.1.4操作线方程与理论板数的确定 ......................................... 5 2.1.5相对挥发度的计算 ................................................... 5 2.1.6全塔效率及实际板数计算 ............................................. 7 2.1.7气，液相负荷计算 ................................................... 7 2.2物性数据计算 ............................................................. 8
2.2.1操作压强P的计算 ................................................... 8
2.2.2操作温度T .......................................................... 8 2.2.3平均分子量的计算 ................................................... 8 2.2.4精馏段和提馏段各组分的密度 ......................................... 9 2.2.5液体表面张力的计算 ................................ 错误！未定义书签。 2.2.6液体黏度的计算 .................................................... 11 2.3塔的定性尺寸 ............................................ 错误！未定义书签。 2.3.1塔径的计算 ........................................ 错误！未定义书签。
2.3.2精馏塔有效高度的计算 .............................. 错误！未定义书签。 2.3.3溢流装置等尺寸的确定 .............................. 错误！未定义书签。 2.3.4塔板布置 .......................................................... 15 2.3.5筛孔数 n 及开孔率 φ .............................................. 16
II
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2.4筛板塔的流体力学校核 .................................................... 17
2.4.1板压降的校核 ...................................................... 17 2.4.2液沫夹带量eV的校核 ................................................ 18
2.4.3漏液点的校核 ...................................................... 19 2.4.4溢流液泛条件的校核 ................................................ 19 2.5塔板负荷性能图 .......................................................... 20
2.5.1液沫夹带线 ........................................................ 20
2.5.2液泛线 ............................................................ 22 2.5.3液相负荷上限线 .................................... 错误！未定义书签。 2.5.4漏液线 ............................................................ 24 2.5.5液相负荷下限线 .................................................... 25 2.5.6筛板塔的操作弹性 ...................................................................................................... 25
第三章 辅助设备及选型 ......................................... 26
3.1热量衡算 ................................................................ 26 3.2塔顶冷凝器的设计计算 .................................................... 27
3.2.1确定流体空间 ...................................................... 28 3.2.2计算平均传热温差 .................................................. 28
3.2.3 冷凝器型号的选择 .................................................. 29 3.3进料泵的设计计算 ........................................................ 29 3.4主要接管尺寸的选取 ...................................................... 30
3.4.1进料管 ............................................................ 30 3.4.2回流管 ............................................................ 30
3.4.3釜液出口管 ........................................................ 30 3.4.4塔顶蒸汽管 ........................................................ 31 3.4.5加热蒸汽管 ........................................................ 31 3.5塔体计算 ................................................................ 31
3.5.1塔高 .............................................................. 31 3.5.2塔板结构 .......................................................... 32
3.5.3裙座计算 .......................................................... 32 3.5.4再沸器的选择 ...................................................... 32 3.5.5再沸器型号的选择 ...................................................................................................... 33
致 谢 ....................................................... 34 参考文献 ..................................................... 35 附录 ......................................................... 36
III
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一、结论数据汇总 ............................................................................................................................ 36 二、主要符号说明 ............................................................................................................................ 37 三、负荷性能图 ............................................................................................................................... 39 四、考核评语 ................................................................................................................................... 40 五、化工原理课程设计教师评分标准 ................................................................................................ 41
IV