分离苯-甲苯浮阀塔设计

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1、化工原理课程设计说明书设计项目：分离苯－甲苯混合物的浮阀塔设计学院名称：环境科学与工程学院专业班级：环境工程2007级学号：2010年9月10日化工原理课程设计任务书一、设计题目分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计二、设计任务及操作条件现受一化工厂所托，设计一分离苯与甲苯的浮阀塔，其设计操作条件如下：1、混合物流量，其中易挥发组分含量为35%（质量比）；2、要求塔顶馏出液中含苯98%，塔釜残液中含苯不大于1.7%；3、塔内为常压操作；4、进料热状况为泡点，饱和液体进料；5、塔顶为全凝器，泡点回流，冷却水进出冷凝器的温度分别为20℃

2、和30℃；6、再沸器用绝压为200KPa的饱和蒸汽加热，在泡点下排出；7、总板效率为50%；8、采用F1型浮阀塔三、设计内容1、设计方案的选择及流程的确定；2、塔的物料衡算、热量衡算；3、塔的主要工艺尺寸的确定；（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学验算（3）塔板的负荷性能图4、辅助设备的选型与计算5、绘制工艺流程图（2号图）6、绘制浮阀塔的设备图（1号图纸）7、编写设计说明书目录设计任务书………………………………………………………………3设计指导书………………………………………………………………4一、前言

3、…………………………………………………………………6二、苯－甲苯精馏塔工艺设计…………………………………………8（一）精馏方案的确定…………………………………………………8（二）产品流量计算……………………………………………………9（三）操作回流比确定…………………………………………………10（四）理论塔板数计算…………………………………………………10（五）实际塔板数计算…………………………………………………11（六）塔内气、液相流量计算…………………………………………12（七）设计截面的选择………………………………………

4、…………12（八）流体物性参数计算………………………………………………12（九）设计截面结构参数计算…………………………………………13（十）负荷性能图校核与结构参数推广………………………………15（十一）塔设备附件设计及选用……………………………………………18（十二）浮阀塔结构参数一览表……………………………………18三、列管式料液预热器的选型设计……………………………………19（一）初选换热器………………………………………………………20（二）换热器性能校核…………………………………………………21四、附设计图…………

5、…………………………………………………24五、参考文献……………………………………………………………25六、结束语………………………………………………………………26课程设计成绩评定表……………………………………………………28摘要精馏是气，液两相间的传质过程，所以作为气——液传质的塔设备，就必须使气，液两相得到最密切而又最充分的接触。浮阀塔广泛用于精馏，吸收和解吸等过程。浮阀塔的特点是生产能力大，操作弹性较大，塔板效率高，气体压强降及液面落差较小，塔的造价低，塔板结构较简单。在设计过程中，为节约能耗，达到最优的经济收益，要

6、确定适宜的回流比，还要算出理论塔板数，塔板的各个尺寸。最后做出负荷性能图，确定适宜操作范围。关键词：精馏浮阀塔回流比塔板第1章前言1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔设备的设计和研究，已经受到化工行业的极大重视。在化工生产中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有非常重大的影响。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中的重组分

7、转移到液相中，从而达到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。1.2设计背景为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。如今在我国常用的板式塔中主要为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌型塔等。填料种类出拉西、环鲍尔环外，阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。更加强了对筛板塔的研究，提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型。同时我国还进口一些新型塔设备，这些设备的引进也带动了我国自己的塔设备的科研、设计工作，加速了我国塔技术的开发。国外关于塔的研究如今已经放慢了脚步，是因为已经研究

8、出了塔盘的效率并不取决与塔盘的结构，而是主要取决与物系的性质，如：挥发度、黏度、混合物的组分等。国外已经转向研究“在提高处理能力和简化结构的前提下，保持适当的操作弹性和压力降，并尽量提高塔盘的效率。”在新型填料方面则在努力的研究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料。1.3问题研究本