苯和甲苯常压连续精馏塔的设计本科毕业论文.doc

《苯和甲苯常压连续精馏塔的设计本科毕业论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、化工原理课程设计（2013届）题目苯和甲苯常压连续精馏塔的设计学院医药化工专业化学工程与工艺班级2013级化学工程与工艺（2）班学号1332210043学生姓名吕丹丹指导教师葛昌华完成日期2016年5月目录（2013届）1一设计任务书4一）设计题目4二）设计任务和操作条件4三）设备型式4四）厂址4五）设备工作日4六）设计内容5二设计方案的选定5（一）精馏流程的确定5（二）操作压力的选择6（三）进料热状态的选择6（四）加热方式6（五）回流比的选择7（六）换热器的选择(以及泵的选择)7符号说明（精馏塔）7三设计基础数据12四塔的工艺计算14

2、一）塔的物料衡算14二）塔板数的确定15三）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算19（一）操作压力计算19四）塔和塔板主要工艺尺寸计算（提馏段）23（二）精馏塔有效高度的计算24（三）塔板的主要工艺尺寸计算24五筛板的流体力学验算261塔板压降262液面落差273液沫夹带274漏液275液泛27六塔板负荷性能图28七板式塔的结构与附属设备33（一）塔体总结构33（4）塔高33（二）塔板结构34（三）精馏塔的附属结构34（4）计算平均温差35八参考书目39九设计心得体会39八附录40一设计任务书一设计题目苯和甲苯常压连续精馏塔的设计二设计

3、任务和操作条件1原料含苯45%甲苯55%（质量分数），温度为25摄氏度2产品要求：苯99.8%，甲苯99.5%（质量分数）3年生产能力：2.9万吨原料4操作条件（1）操作压强：常压（2）进料热状态（3）回流比（4）加热蒸汽压力：0.2-0.4MPa（5）单板压降：〉/0.7KPa三设备型式各种板式塔四厂址台州五设备工作日300天六设计内容1设计方案的确定及流程的说明2塔的工艺计算3塔和塔板主要尺寸的设计4设计结果概要或设计一览表5辅助设备选型与计算6生产工艺流程图和设备工艺条件图7设计评述和有关问题分析8参考资料二设计方案的选定（一）精

4、馏流程的确定精馏装置包括精馏塔，原料预热塔，蒸馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定装置流程时应考虑余热的利用，注意节能。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接将物料送入塔内外，也可采用高位槽送料以免受泵操作波动的影响。塔顶冷凝装置根据生产情况以决定采用分凝器或全凝器。为了准确地控制回流比，在石油等工业获取液相产品时往往采用全凝器。总之，确定流程时要较全面，合理地兼顾设备，操

5、作费用，操作控制及安全等诸多因素。（二）操作压力的选择本次精馏操作在常压下进行（操作压强取决于冷凝温度。一般除热敏性物料外，凡能通过常压蒸馏不难实现分离要求，并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的系统，都采用常压蒸馏。）（三）进料热状态的选择进料热状态-进料热状态参数q表达，即：q=使每摩尔进料变成饱和蒸汽所需热量/每摩尔进料的气化潜热进料状态与塔板数，塔径，回流比及塔的热负荷都有关。进料状态有五种，即q>1.0时，为低于泡点温度的冷液进料；q=1.0为泡点下的饱和液体；q=0为露点下的饱和蒸气1>q>0为介于泡点与露点间的气液混合物；

6、q〈0为高于露点的过热蒸汽进料。为使塔的操作稳定，免受季节气温的影响，精馏段，提馏段采用相同塔径以便于制造，则采用饱和液体（泡点）进料，但需要增设原料预热器。本方案采用泡点进料即q=1.0。（四）加热方式蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器（五）回流比的选择选择回流比，主要从经济观点出发，力求使设备费和操作费用之和最低。一般经验值为（1.1~2.0）Rmin。（六）换热器的选择(以及泵的选择)在换热器的选型中，宜选用列管式换热器，列管式换热器的型式又主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定，流体流动空间的选择主要从传热效果，设备结构，

7、清洗方便三方面考虑，各接管尺寸应标准化，高位槽和泵也应根据化工原理或化工手册进行选型与设计，加热蒸汽及冷却剂用量及其传热面积通过热量衡算和传热计算求解。符号说明（精馏塔）Aa---塔板开孔面积，m2Af---降液管面积，m2Ao---筛孔面积，m2At---塔截面积，m2C---负荷系数，量纲为1Co---流量系数，量纲为1D---塔顶流出液流量，Kmol/hD---塔径，mDo---筛孔直径，mmE---液流收缩系数，量纲为1ET---全板效率，量纲为1ev---液沫夹带量，kg（液）（气）F---进料流量，Kmol/hFa---气相

8、动能因数，m/s(kg/m3)1/2g---重力加速度，m/s2H---塔高，mhT---板间距，mhc---与干板压降相当的液柱高度，mhd---与液体流经降液管的压降相当的液柱高度，mht---与气流穿