【课程设计】苯－甲苯连续精馏塔设计

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1、吉林化工学院化工原理课程设计设计任务书设计题目：苯－甲苯连续精馏塔设计件：操作压力：p=1.0atm(绝压)处理量3260吨/年进料含苯0.415（质量分数）塔顶产品含苯0.976（质量分数）塔釜残液中苯浓度不大于0.01（质量分数）塔顶全凝器：泡点回流塔釜为饱和蒸汽间接加热塔板采用浮阀设计要求：(1)完成该精馏塔及辅助设备工艺设计计算。(2)绘制生产工艺流程图、精馏塔工艺条件图。(3)撰写设计说明书。吉林化工学院化工原理课程设计目录摘要1绪论2设计方案的选择31设计流程32设计思路3第1章塔板的工艺设计51.1物料衡算51.2平衡线方程的确定51.3

2、最小回流比的确定71.4求精馏塔的气液相负荷71.5操作线方程71.6用逐板法算理论板数71.7实际板数的求取81.8全塔效率9第2章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算102.1物性数据的计算102.1.1进料温度的计算102.1.2操作压强102.1.3平均摩尔质量的计算101.3.4平均密度计算112.1.4液体平均表面张力计算132.1.5液体平均粘度计算142.2精馏塔主要工艺尺寸的计算142.2.1塔径的计算142.2.2精馏塔有效高度的计算162.3溢流装置计算162.4浮阀数目、浮阀排列及塔板布置172.5塔板流体力学验算192.5.1计算气相

3、通过浮阀塔板的静压头降192.5.2淹塔2037吉林化工学院化工原理课程设计2.5.3计算雾沫夹带量212.6精馏段塔板负荷性能图222.6.1雾沫夹带上限线222.6.2液泛线232.6.3液相负荷上限线242.6.4漏液线242.6.5液相负荷下限线242.7小结25第3章热量衡算273.1相关介质的选择273.1.1加热介质的选择273.1.2冷凝剂273.2蒸发潜热衡算273.2.1塔顶热量273.2.2塔底热量283.3焓值衡算28第4章辅助设备314.1冷凝器的选型314.1.1计算冷却水流量314.1.2冷凝器的计算与选型314.2接管3

4、24.3塔总体高度的设计324.3.1塔的顶部空间高度324.3.2塔的底部空间高度324.4人孔334.5裙座334.6塔立体高度33致谢34参考文献35主要符号说明3637吉林化工学院化工原理课程设计摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。塔设备是化工、炼油生

5、产中最重要的设备类型之一。本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，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。本设计书对苯和甲苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图。采用浮阀精馏塔，塔高13.11米，塔径0.4米，按逐板计算理论板数为25。算得全塔效率为0.534。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为12，提馏段实际板数为12。实际加料位置在第13块板(从上往下数)，操作弹性为3.43。通过板压降、漏液、液泛

6、、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。再沸器采用卧式浮头式换热器。用140℃饱和蒸汽加热，用15℃循水作冷凝剂。饱和蒸汽走管程，釜液走壳程。关键词：苯__甲苯、精馏、精馏塔设备结构37吉林化工学院化工原理课程设计绪论化工生产中常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。互溶液体混合物的分离有多种方法，蒸馏及精馏是其中最常用的一种。蒸馏是分离均相混合物的单元操作之一，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要单元操作。为实现高纯度的分离已成为蒸馏方法能否广泛应用的核心问题，为此而提出了精馏

7、过程。精馏的核心是回流，精馏操作的实质是塔底供热产生蒸汽回流，塔顶冷凝造成液体回流。我们工科大学生应具有较高的综合能力、解决实际生产问题的能力和创新的能力。课程设计是一次让我们接触并了解实际生产的大好机会，我们应充分利用这样的机会去认真去对待。而新颖的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是我们所应坚持努力的方向和追求的目标。浮阀塔盘自20世纪50年代初期开发以来，由于制造方便及其性能上的优点，很多场合已取代了泡罩塔盘。这类塔盘的塔盘板开有阀孔，安置了能在适当范围内上下浮动的阀片，其形状有圆形、条形及方形等。由于浮阀与塔盘板之间的流通面积能随气体负荷

8、的变动而自动调节，因而在较宽的气体负荷范围内，均能保持稳定操作。气体在塔盘板上以水平方向吹出，