苯与甲苯的精馏塔设计

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1、长沙学院课程设计长沙学院课程设计说明书题目苯—甲苯填料精馏塔设计系(部)生物工程与环境科学系专业(班级)营养1班姓名王敏学号2011032137指导教师李晋波起止日期2013/5/20—2013/5/3134长沙学院课程设计目录第1章设计流程的确定和说明41.1设计任务41.2设计流程51.2.1装置流程的确定51.2.2操作压力的选择61.2.3加料的方式71.2.4进料的方式71.2.5塔顶冷凝方式71.2.6回流比的选择71.2.7加热方式7第2章精馏塔的物料衡算92.1原料的摩尔分率、平均摩尔质量及处理量92.2产品的摩尔分率、平均摩尔质量及处理量9第3

2、章精馏塔的热量衡算113.1加热介质和冷却剂的选择113.2冷凝器的热负荷的计算113.3冷却介质消耗量的计算123.4加热器的热负荷及全塔热量衡算12第4章精馏塔的理论板数和物性参数的计算164.1塔顶、塔底、塔釜温度的求算164.2理论板数的求取164.3塔顶条件下的流量及物性参数174.4塔底条件下的流量及物性参数184.5进料条件下的流量及物性参数184.6精馏段的流量及物性参数194.7提馏段的流量及物性参数19第5章精馏塔的塔体尺寸的计算215.1填料的选择215.2塔径的计算215.2.1精馏段塔径的计算215.2.2提馏段塔径的计算225.3填料

3、层高度的计算2234长沙学院课程设计第6章精馏塔附件的选型及计算246.1塔接管的计算及选择246.1.1进料管246.1.2回流管246.1.3塔顶蒸汽接管246.1.4塔釜出料246.2液体分布器的选型246.2.1回流也分布器的计算246.2.2进料液分布器的计算256.2.3液体再分布器256.3填料支撑板的选择256.4填料压紧装置266.5塔釜设计266.6除沫器26第7章精馏塔附属设备选型及计算277.1冷凝器277.1.1冷凝器的选型277.1.2传热面积的计算277.2加热器277.2.1加热器的选型277.2.2传热面积的计算277.3手孔2

4、87.4裙座287.5空间高度28第8章结语29致谢30符号说明31参考文献33附录3434长沙学院课程设计第1章设计流程的确定和说明1.1设计任务化工原理课程设计任务书系主任张建社指导老师李晋波学生王敏一、设计题目：苯-甲苯填料精馏塔设计二、设计条件1.处理量：5800吨/年；2.料液组成（质量分数）：苯含量为66%的常温液体；3.塔顶产品组成(质量分数)：塔顶丙酮含量不低于（不高于）97%；4..塔底产品组成(质量分数)：塔底丙酮含量不高于3%5.年工作生产时间：300天三、设计内容1、设计方案的确定：（1）进料状态，自选（2）加热方式，自选（3）热能的利用

5、2、工艺计算:(1)物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确定；（4）理论塔板数的确定。3、填料精馏塔设备设计：填料的选择、填料层压降的计算、液体分布器简要设计、填料层高度的计算、精馏塔接管尺寸的计算、填料支承板的选择、除沫器等4、流体力学的计算及有关水力性质的校核。5、填料精馏塔的辅助设备的选型6、手工绘制主要设备的设计条件图（A2图纸）7、编写设计说明书。四、厂址：长沙地区（1.01×Pa）五、设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔设备的设计条件图，编写设计说明书。六、设计时间安排2013.5.10-----2013.5.313

6、4长沙学院课程设计1.2设计流程在化工生产中，精馏是最常用的单元操作,，是分离均相液体混合物的最有效方法之一，在炼油、化工、石油化工等工业中得到广泛应用。塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。随着石油化工的发展，填料塔日益受到人们的重视，填料塔技术有了长足的进步，涌现出不少高效填料与新型塔。苯和甲苯的分离对于工业生产具有重要的意义填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。据有关资料报道塔设备的资料费用占整个投资的费用的较大

7、比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工和炼油行业的极大重视。根据设计任务书，此塔设计为填料精馏塔。1.2.1装置流程的确定冷却器设备。蒸馏过程按操作方式的不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程。连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，适合小规模，多品种或多组分物系的初步分离。蒸馏装置包括精馏塔,原料预热塔,蒸馏釜,冷凝器,釜液器,釜液冷却器和产品蒸馏是通过物料在塔内的多次部分汽化和多次部分冷凝实现分离的，热量自塔釜输入，由冷凝器冷却器中的冷却介质将余人热带走。在此过程中，热能利用很低，为此，在确定装置流程时应考虑余热的利用。譬如，用原料做为塔顶产品冷却器的冷

8、却介质，即可将原料预热，