丙酮和水連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)

1、摘 要在化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應(yīng)用的諸如吸收、解吸、精餾、萃取等單元操作中，氣液傳質(zhì)設(shè)備必不可少。 塔設(shè)備就是使氣液成兩相通過(guò)精密接觸達(dá)到相際傳質(zhì)和傳熱目的的氣液傳質(zhì)設(shè)備之一。利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異，通過(guò)液相和氣相的回流，使氣、液兩相逆向多級(jí)接觸，在熱能驅(qū)動(dòng)和相平衡關(guān)系的約束下，使得易揮發(fā)組分（輕組分）不斷從液相往氣相中轉(zhuǎn)移，而難揮發(fā)組分卻由氣相向液相中遷移，使混合物得到不斷分離，稱(chēng)該過(guò)程為精餾。該過(guò)程中，傳熱、傳質(zhì)過(guò)程同時(shí)

2、進(jìn)行，屬傳質(zhì)過(guò)程控制原料從塔中部適當(dāng)位置進(jìn)塔，將塔分為兩段，上段為精餾段，不含進(jìn)料，下段含進(jìn)料板為提餾段，冷凝器從塔頂提供液相回流，再沸器從塔底提供氣相回流。氣、液相回流是精餾重要特點(diǎn)。在精餾段,氣相在上升的過(guò)程中，氣相輕組分不斷得到精制，在氣相中不斷地增濃，在塔頂獲輕組分產(chǎn)品。在提餾段，其液相在下降的過(guò)程中，其輕組分不斷地提餾出來(lái)，使重組分在液相中不斷地被濃縮，在塔底獲得重組分的產(chǎn)品，精餾過(guò)程與其他蒸餾過(guò)程最大的區(qū)別，是在塔兩端同時(shí)提

3、供純度較高的液相和氣相回流，為精餾過(guò)程提供了傳質(zhì)的必要條件。提供高純度的回流，使在相同理論板的條件下，為精餾實(shí)現(xiàn)高純度的分離時(shí)，始終能保證一定的傳質(zhì)推動(dòng)力。所以，只要理論板足夠多，回流足夠大時(shí)，在塔頂可能得到高純度的輕組分產(chǎn)品，而在塔底獲得高純度的重組分產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)精餾塔的運(yùn)算，主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算——物料衡算、熱量衡算、工藝參數(shù)的選定、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計(jì)如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)

4、是合理的，以保證精餾過(guò)程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。本設(shè)計(jì)是以丙酮――水物系為設(shè)計(jì)物系，以篩板塔為精餾設(shè)備分離丙酮和水。篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系丙酮－－水的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析，選取，計(jì)算，核算，繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)逐板計(jì)算得出理論板數(shù) 10 塊，回流比為 0.76,算出塔效率為 0.333，實(shí)際板數(shù)為 27 塊，進(jìn)料位置為第 21 塊，在板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算中得出塔徑為目錄 目錄

5、第一部分 設(shè)計(jì)概述……………………………………………………1一、工藝條件…………………………………………………………1二、設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………………1三、工藝流程圖………………………………………………………2第二部分 塔的工藝計(jì)算………………………………………………3一、查閱文獻(xiàn)，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù)…………………………………3二、全塔物料衡算、熱量衡算與操作方程…………………………5三、全塔效率的估算………………

6、…………………………………9四、實(shí)際塔板數(shù)………………………………………………………10五、精餾塔主要尺寸的計(jì)算…………………………………………111.塔和塔板設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和條件…………………………………111.1 精餾段與提餾段的汽液體積流量……………………………111.2 精餾段與提餾段的物性參數(shù)…………………………………132.塔徑和塔板間距的計(jì)算……………………………………………143.溢流裝置的計(jì)算…………………………………