单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,化工原理,课程设计,*,化工原理课程设计*,汇报内容,一,任务书,二,简捷法计算,三,四,五,Aspen,严格法计算,塔板设计计算,换热器设计计算,*,塔的结构设计,六,汇报内容 一任务书 二简捷法计算 三 四 五Asp,一、任务书,题目,二、原 始 数 据,1,、原 料,处理量,350,吨,/,天,组成（质量分率）,nC3,0.2,，,iC4,0.08,，,nC4,0.23,，,iC5,0.18,，,nC5,0.31,进料状态（气化分率）,0.3,2,、产品要求,塔顶产品,nC4,收率,98%,塔底产品,iC5,收率,98%,*,设计一连续操作精馏装置，用以分离轻烃混合物。,一、任务书题目二、原 始 数 据*设计一连续操作精馏装置，用,二、简捷法计算,流程简图,*,二、简捷法计算流程简图*,二、简捷法计算,工艺计算,*,（一）全塔物料衡算,1,、采用清晰分割法，计算得到塔顶、塔底的产品流率及组分的摩尔分数，其中,轻关键组分：正丁烷,nC4,重关键组分：异戊烷,iC5,二、简捷法计算工艺计算*（一）全塔物料衡算1、采用清晰分割法,二、简捷法计算,工艺计算,*,2,、求操作压力和塔顶产品出口温度,以水为冷却剂来冷凝塔顶蒸汽，则设回流罐凝液温度为,40,。,查各组分的安托尼方程系数，根据泡点方程计算塔的操作压力。,二、简捷法计算工艺计算*2、求操作压力和塔顶产品出口温度以水,二、简捷法计算,工艺计算,*,3,、计算塔顶温度,估计塔顶到回流罐的压降损失（,0.010.02MPa,），计算塔顶压力。,根据塔顶气相组成与塔顶产品组成相同，根据露点方程试差求塔顶温度。,二、简捷法计算工艺计算*3、计算塔顶温度估计塔顶到回流罐的压,二、简捷法计算,工艺计算,*,4,、计算塔底温度,估计塔板数及塔板压降，计算塔底压力。,根据塔底组成和泡点方程试差计算塔底温度。,二、简捷法计算工艺计算*4、计算塔底温度估计塔板数及塔板压降,二、简捷法计算,工艺计算,*,5,、非清晰分割校核,根据塔顶、塔底的操作条件，分别计算塔顶、塔底各组分的相对挥发度,根据几何平均值求各组分的平均相对挥发度,根据芬斯克公式估算非关键组分在塔顶、塔底产品中的分配情况,二、简捷法计算工艺计算*5、非清晰分割校核根据塔顶、塔底的操,二、简捷法计算,工艺计算,*,6,、回流比和理论板数计算,根据恩德伍德公式试差计算,和,R,min,根据芬斯克方程计算,N,min,取不同的,R/R,min,=(1.03.0),，计算不同的,R,、,X=(R-R,min,)/(R+1),根据吉利兰图或公式计算出不同的,Y,，根据,Y=(N-N,min,)/(N+1),计算出不同的,N,二、简捷法计算工艺计算*6、回流比和理论板数计算根据恩德伍德,二、简捷法计算,工艺计算,*,以,R/Rmin,为横坐标、,N,为纵坐标作回流比与理论板数关系曲线图,根据曲线拐点确定回流比和理论板数,二、简捷法计算工艺计算*以R/Rmin为横坐标、N为纵坐标作,二、简捷法计算,工艺计算,*,7,、求实际塔板数,计算塔顶塔底算术平均温度,计算相对挥发度和进料粘度,根据奥康奈尔关联式计算全塔效率,E,T,根据,E,T,=N,T,/N,计算实际板数,二、简捷法计算工艺计算*7、求实际塔板数计算塔顶塔底算术平均,二、简捷法计算,工艺计算,*,8,、求进料位置和进料温度,由柯克布莱德经验公式计算进料位置,计算进料板处压力,用试差法计算进料板处温度，公式为,=0,二、简捷法计算工艺计算*8、求进料位置和进料温度由柯克布莱德,二、简捷法计算,工艺计算,*,（二）热量衡算,1,、求冷凝器热负荷,Q,C,塔顶回流为饱和液体，则塔顶冷凝器的热负荷为,Q,C,=(R+1)D(H,V1,-H,LD,),查相关图表集或数据手册，得到塔顶各组分的气相焓值和液相焓值,根据塔顶组分组成计算,H,V1,、,H,LD,和,Q,C,二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算1、求冷凝器热负荷QC,二、简捷法计算,工艺计算,*,（二）热量衡算,2,、进料焓值的确定,根据 计算进料中液体的组成,根据相平衡关系,y,i,=K,i,x,i,计算气相组成,由图表集查进料条件下各组分的气、液相焓值，分别计算,H,F,V,、,H,F,L,，则,H,F,=eH,F,V,+(1-e)H,F,L,二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算2、进料焓值的确定根据,二、简捷法计算,工艺计算,*,（二）热量衡算,3,、再沸器的热负荷,Q,B,由图表集查塔底液相各组分的焓值，根据组成和焓值计算,H,LW,作全塔热量衡算：,FH,F,+Q,B,=DH,LD,+WH,LW,+Q,C,+Q,损,，,Q,损,=0.05(FH,F,+Q,B,),Q,B,二、简捷法计算工艺计算*（二）热量衡算3、再沸器的热负荷QB,三、严格法计算,流程简图,*,三、严格法计算流程简图*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,三、严格法计算,*,三、严格法计算*,四、塔板设计计算,*,1,、塔径的计算,采用,Smith,法分别计算精馏段和提馏段的,D,2,、塔板上流体流型的选择,根据塔径和液体流量,3,、降液管和溢流堰尺寸的确定,4,、浮阀及其排列,四、塔板设计计算*1、塔径的计算采用Smith法分别计算精馏,四、塔板设计计算,*,根据阀孔动能因数,F,0,=912,，计算阀孔气速,0,5,、塔板布置,确定边缘区和安定区尺寸,浮阀个数,N=V/(0.785d,0,2,0,),开孔率,确定排列高度,确定横向上排列的浮阀排数,四、塔板设计计算*根据阀孔动能因数F0=912，计算阀孔气,四、塔板设计计算,*,降液管中清液高,H,d,6,、塔板水力学计算,塔板压降,液体在降液管中停留时间,雾沫夹带量,e,泄露,负荷性能图,四、塔板设计计算*降液管中清液高Hd6、塔板水力学计算塔板压,五、换热器设计计算,*,塔顶冷凝器,五、换热器设计计算*塔顶冷凝器,六、塔的结构设计,*,塔顶空间高度、板间距、塔底空间高度、进料空间高度,人孔设计：位置及其板间距,塔体总高度,封头设计,裙座设计,接管设计,六、塔的结构设计*塔顶空间高度、板间距、塔底空间高度、进料空,谢谢大家！,*,谢谢大家！*,