丙酮水_连续精馏塔的设计

化工原理课程设计 1 第一部分 设计概述 1 设计题目：丙酮-水连续精馏塔的设计 2 工艺条件 （1）生产能力：17000 吨/年（料液） （2）工作日：300 天，每天24 小时连续运行 （3）原料组成：50%丙酮，50%水（质量分率，下同） （4）产品组成：馏出液 99.5%的丙酮溶液，塔底废水中丙酮含量0.05% （5）进料温度：泡点 （6）加热方式：直接蒸汽加热 （7）塔顶压力： 常压 （8）进料热状态：泡点 （9）回流比： 自选 （10）加热蒸气压力： 0.5MPa（表压） （11）单板压降 ≤0.7kPa。 3 设计内容 1) 精馏塔的物料衡算； 2) 塔板数的确定； 3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5) 塔板主要工艺尺寸的计算； 6) 塔板的流体力学验算； 7) 塔板负荷性能图； 8) 精馏塔接管尺寸计算； 9) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 化工原理课程设计 2 第二部分 塔的工艺计算 1 查阅文献，整理有关物性数据 1.1 水和丙酮的性质 表1.水和丙酮的粘度 温度 50 60 70 80 90 100 水粘度mpa 0.592 0.469 0.40 0.33 0.318 0.248 丙酮粘度mpa 0.26 0.231 0.209 0.199 0.179 0.160 表2.水和丙酮表面张力 温度 50 60 70 80 90 100 水表面张力 67.7 66.0 64.3 62.7 60.1 58.4 丙酮表面张力 19.5 18.8 17.7 16.3 15.2 14.3 表3.水和丙酮密度 温度 50 60 70 80 90 100 相对密度 0.760 0.750 0.735 0.721 0.710 0.699 水 998.1 983.2 977.8 971.8 965.3 958.4 丙酮 758.56 737.4 718.68 700.67 685.36 669.92 表4.水和丙酮的物理性质 分子量 沸点 临界温度K 临界压强kpa 水 18.02 100 647.45 22050 丙酮 58.08 56.2 508.1 4701.50 表5. 丙酮—水系统 t—x —y 数据 沸点t/℃ 丙酮摩尔数 x y 100 0 0 92 0.01 0.279 84.2 0.025 0.47 75.6 0.05 0.63 66.9 0.1 0.754 62.4 0.2 0.813 61.1 0.3 0.832 60.3 0.4 0.842 59.8 0.5 0.851 59.2 0.6 0.863 58.8 0.7 0.875 58.2 0.8 0.897 57.4 0.9 0.935 56.9 0.95 0.962 56.7 0.975 0.979 56.5 1 1 由以上数据可作出 t-y （x ）图如下（图—1） 化工原理课程设计 3 由以上数据作出相平衡y -x 线图 相平衡线 x-y图00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6...