板式精馏塔__设计

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1、内蒙古科技大学课程设计说明书第一章.前言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,是进行体察工程实际问题复杂性的初次尝试，在整个教学中起着培养学生分析和解决工程实际问题能力的重要作用。通过本次课程设计，达到综合运用化工原理课程基本原理、基础知识、基本计算，进行融汇贯通，从而更加熟悉工程设计的基本内容,掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识分析和解决工程实际问题的能力。精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工

2、、食品冶金等部门。精馏过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，所以需要设计一筛板塔将其分离。38内蒙古科技大学课程设计说明书目录第二章.设计计算12.1设计方案的选定及基础数据的搜集12.2精馏塔的物料衡算32.3塔板数的确定4

3、2.3.1理论板层数NT的求取42.3.2逐板法求理论板52.3.3全塔效率的计算62.3.4求实际板数62.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算62.4.1操作压力计算62.4.2操作温度计算62.4.3平均摩尔质量计算62.4.4平均密度计算72.4.5液体平均表面张力计算82.4.6液体平均粘度计算92.4.7气液负荷计算102.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算102.5.1塔径的计算102.5.2有效塔高的计算122.6塔板主要工艺尺寸的计算122.6.1溢流装置计算122.6.2塔板布置152.7筛板的流体力学验算162.7.1塔板阻力162.7.2漏液点172.7.3雾沫夹带1

4、82.7.4液面落差1838内蒙古科技大学课程设计说明书2.7.5液泛的校核18第三章.塔板负荷性能图203.1精馏段203.1.1雾沫夹带线203.1.2液泛线203.1.3液相负荷上限线213.1.4漏液线213.1.5液相负荷下限线223.2提馏段223.2.1雾沫夹带线223.2.2液泛线233.2.3液相负荷上限线243.2.4漏液线243.2.5液相负荷下限线24第四章.设计结果一览表26第五章.板式塔结构275.1板式塔结构275.1.1塔顶空间275.1.2塔底空间275.1.3人孔275.1.4塔高27第六章.参考文献28第七章.设计心得体会29第八章.致谢30第二章

5、38内蒙古科技大学课程设计说明书第二章.设计计算2.1设计方案的选定及基础数据的搜集本设计任务为分离苯一甲苯混合物。由于对物料没有特殊的要求，可以在常压下操作。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送人精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。充分利用了能量。塔板的类型为筛板塔精馏，筛板塔塔板上开有许多均布的筛孔，孔径一般为3～8mm，筛孔在塔板上作正三角形排列。筛板塔也是传质过程常用的塔设备。它的

6、主要优点有：(1)结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。(2)处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。(3)塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。(4)压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。筛板塔的缺点是：(1)塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。(2)操作弹性较小(约2～3)。(3)小孔筛板容易堵塞。表2.1苯和甲苯的物理性质项目分子式分子量M沸点（℃）临界温度tC（℃）临界压强PC（kPa）苯AC6H678.1180.1288.56833.4甲苯BC6H5—CH392.13110.6318.574107.7表2.2苯和甲苯的饱和

7、蒸汽压温度80.1859095100105110.6,kPa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240.0，kPa40.046.054.063.374.386.029内蒙古科技大学课程设计说明书表2.3常温下苯—甲苯气液平衡数据温度80.1859095100105液相中苯的摩尔分率1.0000.7800.5810.4120.2580.130汽相中苯的摩尔分率1.0000.9000.7770.6300.4560.262表