筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计设计.doc

一、设计概述
: 筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计
:
生产能力:(料液)
年工作日:300天
原料组成:25%***,75%水(摩尔分率)
产品组成:馏出液 99%***,釜液1%***(质量分率)
操作压力:塔顶压强为常压
进料温度:泡点
进料状况:泡点
加热方式:直接蒸汽加热
回流比: R/Rmin=

***—水溶液经预热至泡点后,用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后,部分回流,其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热,塔底产品经冷却后送入贮槽。
精馏装置有精馏塔、原料预热器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入,物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离,由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
***—水混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板,在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流入塔底。在每层板上,回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递过程。
流程示意图如下图
图1:精馏装置工艺流程图
二、塔的工艺计算
,整理有关物性数据
***的性质
水和***的粘度
温度
50
60
70
80
90
100
水粘度mpa






***粘度mpa






水和***表面张力
温度
50
60
70
80
90
100
水表面张力






***表面张力






水和***密度
温度
50
60
70
80
90
100
相对密度






水






***






水和***的物理性质
分子量
沸点
临界温度K
临界压强kpa
水

100

22050
***




***—水系统t—x—y数据
沸点t/℃
***摩尔数
x
y
100
0
0
92










































1
1
由以上数据可作出t-y(x)图如下
、塔底产品的摩尔分数
***的摩尔质量= Kg/kmol
水的摩尔质量= Kg/kmol



平均摩尔质量
M=+(1-)= kg/kmol
M= + (1-) = kg/kmol
M=+(1-)=
Kmol/h




代入数据的:
解得:D= W=
根据***—水系统t—x(y)图可以查得:
(塔顶第一块板)
设***为A物质,水为B物质
所以第一块板上:
可得:
(加料板)
假设物质同上:
可得:
(塔底)
假设物质同上:
可得:
所以全塔平均挥发度:
泡点进料,所以:
代入数据得:
令
所以

精馏段= +
提馏段:因为泡点进料,所以q=1,且代入数据
通过已获得的精馏段和提馏段的操作线方程,进行逐板计算,确定给定条件下完成规定分离要求所需要的理论板数,数据如下表所示:
y1=

x