大学毕设论文__苯甲苯二元物系浮阀精馏塔设计课程设计.doc

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1、吉林化工学院化工原理课程设计吉林化工学院化工原理课程设计题目：苯—甲苯二元物系浮阀精馏塔设计吉林化工学院化工原理课程设计化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级化工1104班设计人李琦一、设计题目苯----甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计二、设计条件：常压（绝压）处理量：80kmol/h进料组成0.45馏出液组成0.98釜液组成0.03（以上均为摩尔分率）加料热状况q=0.97塔顶全凝器泡点回流回流比单板压降：三、设计任务：1、精馏塔的工艺设计，包括物料衡算、热量衡算、浮阀塔的设计计算。2、绘制带控制点的工艺流程图、精馏塔设备条件图（手绘A2）。3、

2、撰写精馏塔的设计说明书。吉林化工学院化工原理课程设计目录摘要1绪论21.精馏塔概述22.仪器的选用3第一章设计方案41.1装置流程的确定41.2操作压力的选择41.3进料状况的选择51.4加热方式的选择51.5回流比的选择5第二章塔板的工艺的计算62.1主要基础物性参数62.2精馏塔物料衡算72.3各段理论塔板数的计算82.3.1相对挥发度的计算82.3.2最小回流比的计算92.3.3精馏塔气液相负荷92.3.4操作线方程的确定102.3.5精馏塔理论塔板的确定102.3.6板效率的计算：112.3.7实际板数的计算及全塔效率的计算12第三章精馏塔主

3、要工艺尺寸的设计133.1精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算133.1.1操作压力计算133.1.2液相平均表面张力计算133.1.3热量衡算14吉林化工学院化工原理课程设计3.1.4平均摩尔质量的计算173.1.5平均密度计算183.2塔体工艺尺寸的计算203.2.1精馏塔塔径的计算203.2.2精馏塔有效塔高的计算213.3塔板工艺尺寸的计算223.3.1溢流装置的设计223.3.2浮阀布置设计233.3.3浮阀板流体力学验算253.4塔板负荷性能图283.4.1液沫夹带线的绘制283.4.2液泛线的绘制293.4.3漏液线的绘制303.4.4

4、液相负荷的下限线的绘制303.4.5液相负荷的上限线的绘制303.4.6小结32第四章辅助设备及选型334.1接管的计算与选择334.1.1进料管的选择334.1.2回流管的选择334.1.3釜底出口管路的选择344.1.4塔顶蒸汽管344.1.5加料蒸汽管的选择354.1.6塔顶封头的设计354.1.7裙座的计算354.1.8人孔的设计354.1.9法兰36吉林化工学院化工原理课程设计第五章塔总体高度的计算375.1塔的顶部空间高度375.2塔的底部空间高度375.3塔总体高度37第六章附属设备计算386.1冷凝器的选择386.2再沸器的选择386

5、.3设计计算结果汇总40结束语41主要符号说明42参考文献43化工原理课程设计教师评分表44教师评语45吉林化工学院化工原理课程设计摘要本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。本文设计了浮阀精馏塔及其附属元件的尺寸、管线路线的铺设，并对摩尔分数为0.45的苯—甲苯二元溶液进行精馏过程，其中塔顶使用全凝器，部分回流。按逐板计算理论板数为16。由平均粘度得到全塔效率为51.61%，从而得到了塔的精馏段实际板数为16块，提馏段实际板数为1

6、5。实际加料位置在第17块板。确定了塔的主要工艺尺寸，塔板采用单溢流弓型降液管齿型堰如塔径1.2米等。且经过液泛线，漏液线，液相负荷上限，液相负荷下限的校核，确定了操作点符合操作要求。精馏段的操作弹性为4.24，提馏段的操作弹性为3.88，符合操作要求。关键词：苯甲苯精馏塔浮阀操作弹性-45-吉林化工学院化工原理课程设计绪论1.精馏塔概述精馏塔（fractionatingcolumn）是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。关于各种类型塔板的介绍主要的塔板型式有：泡罩塔

7、板；浮阀塔板；筛孔塔板；舌形塔板（斜孔塔板）；网孔塔板；垂直浮阀；多降液管塔板；林德浮阀；无溢流塔板。⑴ 泡罩塔板泡罩塔板的气体通道是由升气管和泡罩构成的。升气管是泡罩塔区别于其它塔板的主要结构特征。这种结构不仅结构过于复杂，制造成本高，而且气体通道曲折多变、干板压降达、液泛气速低、生产能力小。⑵ 浮阀塔板 浮阀塔板是对泡罩塔板的改进，取消了升气管，在塔板开孔上访设置了浮阀，浮阀可根据气体的流量自行调节开度。气量较小时可避免过多的漏液，气量较大时可使气速不致过高，降低了压降。⑶ 筛孔塔板筛孔塔板是最简单的塔板，造价低廉，只要设计合理，其操作弹性是可以

8、满足生产需要的，目前已成为应用最为广泛的一种板型。⑷ 舌形塔板 舌形塔板是为了防止过量液沫夹带而设计的一种塔