《分离工程》课程设计.docx

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1、《分离工程》课程设计甲苯-二甲苯精馏塔设计系别：化学与化学工程系专业：煤炭深加工与利用学号：2姓名：张凤铭指导老师:张顺泽河南城建学院2010.121《分离工程》课程设计任务书一、课题名称甲苯-二甲苯分离过程板式精馏塔设计二、课题条件（原始数据）原料：苯、甲苯、二甲苯年处理量：16万吨进料情况：（气相为理想状态、液相为非理想状态）苯甲苯二甲苯Σ0.50.40.11进料压力：1.2Mpa操作压力:0.6Mpa回流比、单板压降：自选分离要求:塔顶二甲苯：原料的0.02%塔底甲苯回收率：95%塔顶采用全凝器塔底设再沸器塔板形式：筛板年运行量：8000小时，中原地

2、区2目录一、绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4二、精程工基本内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4（1）确定精程工流程内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...4（2）根据的目及原料液的流量、状、物性及工的分离要求，板式塔中的浮塔⋯...4（3）果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4（4）操作条件的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....4三、板式精塔工框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯......5四、物料衡算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯......6五、确定温度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯......6六、最小理板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯......9七、确定最小回流比⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.............................10八、确定塔板数及料位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.12九、物料的性算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.12十、精塔的工尺寸算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.16十一、浮塔的校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...18十二、接管和塔高的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...22十三、提留段塔板果表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...24十四、主要参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...25十五、束⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...253一、绪论精馏是在精馏塔中进行的，它有精馏塔、冷凝器、再沸器及其他设备构成。本设计

4、板式塔中有气液两相物流，塔底部分存液被再沸器加热而部分汽化，蒸气沿塔逐板上升，使全塔处于沸腾状态。蒸气在塔顶冷凝器中冷凝，然后回流到塔顶，逐板下流，使塔中各板保持一定液层，与上升气相密切接触，发生传热与传质，料液于塔中适当位置进入。精馏塔中料液加入板称为进料板，进料板以上称为精馏段，一下称为提溜段。对于多组分精馏塔分离过程和设备开发，包括一下内容：（1）塔设备类型的选择（2）精馏塔设计计算（3）进行流体力学计算（4）绘制主体装置图和工艺流程图二、精馏过程工艺设计基本内容。（1）确定精馏过程工艺流程内容根据待分离的混合物的流量、组成、温度、压力、物性及工艺提

5、出的要求，选择连续精馏，在此基础上选择精馏塔的适宜操作条件，并为满足精馏塔适宜操作条件及工艺要求选择或设计辅助设备，从而形成比较适宜的工艺流程方案。（2）根据设计的题目及原料液的流量。状态、物性及工艺的分离要求，选择板式塔中的浮阀塔。（3）设计结果将以上设计结果整理汇总，形成设计说明书，其中的主要内容包括工艺方案说明，带控制点和物料平衡的工艺流程图、精馏塔工艺条件图等，此外还包括精馏装置设计说明书及设计依据。(4)操作条件的选择1.操作压力精馏操作可以在常压或减压下进行，操作压力的大小依据经济上的合理性和物料的性质来决定，常压精馏最为经济和简单，若物料物质

6、无特殊要求，应尽可能在常压下操作，各组分性质可以确定压力。2.进料状态进料可以是过冷液体，饱和液体，饱和蒸汽，气液混合物，或过热蒸汽，不同的进料状态，对塔的热流量、塔径和所需4的塔板数都有一定的影响，从该设计来看，选择泡点进料易于操作，因为料液温度为60℃，所以需要加热预热器，将料液温度预热的泡点温度，以饱和液体进料。3.加热剂及加热方法由于作为热源的饱和水蒸气相对比较容易产生、输送、控制，并且具有较高的冷凝潜热和较大的表面传热系数，所以该设计可以采用饱和水蒸气作为再沸器的热源，一般情况下，如果塔内物料不能与加热剂混合，所以常常采用间壁式换热器。4.冷却剂

7、精馏塔以循环冷却水为冷却剂，将热量从塔顶冷凝器移除，冷却水换热之后，温度升高一般为5-10℃或稍高一些，但是出口温度不超过50℃，否则，溶于水中的有些无机盐析出、结垢，影响传热效果。当塔顶热气的露点较低时，循环冷却水不能将其冷却时，可以适当提高塔的操作压力，使露点升高，从而可以循环冷却水作为冷却剂，降低操作费用。如果塔顶蒸汽温度较高，可以用于作为其他冷物流提高温位的热源，则既可以省去冷却剂，同时又提高了系统热量，降低了生产成本。5.回流比回流比是精馏塔的重要操作参数，它不仅影响塔的设备费用，还影响起操作费用，对于总共成本的不利和有利的影响同时存在，只是看那

8、一种影响占主导地位，为此，操作回流比存在一个最优值，其优化的目标是