苯--甲苯混合体系分离过程设计修订版

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1、皖西学院材料与化工学院化工原理课程设计说明书题目：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：设计成绩：完成tl期：一、设计题目：苯一甲苯混合体系分离过程设计二、设计任务及操作条件1、设计任务生产能力（进料量）：操作周期:进料组成：塔顶产品组成：塔底产品组成：2、操作条件操作压力：进料热状态：冷却水：加热蒸汽：塔顶为全凝器，3、设备型式三、设计内容1、概述常压泡点进料20°C0.2Mpa屮间泡点进料,142x1（?吨/年300x24=7200小时50%（质量分率，下同）>99%<2%（表压）连续精係。筛板式2、设计方案的选

2、择及流程说明3、塔板数的计算（板式塔）4、主要设备工艺尺寸设计板式塔：（1）塔径及提憎段塔板结构尺寸的确泄（2）塔板的流体力学校核(3)塔板的负荷性能图(4)总塔高、总压降及接管尺寸的确定5、辅助设备选型与计算(泵、塔顶冷凝器和塔釜再沸器)6、设计结果汇总7、工艺流程图8、设计评述四、图纸要求工艺流程图带控制点(用A4纸)五、设计时间：2010年11月15日至2010年12月10日摘要：精馆是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。本设计的题目是苯一甲苯混合体系分离过程设计。

3、在确定的工艺要求下,确定设计方案，设计内容包括精憾塔工艺设计计算，塔辅助设备设计计算，精馅工艺过程流程图，设计说明书。板式塔、苯-甲苯、工艺计算、工艺流程图第一章概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔塔内装有一定数量的塔盘，是气液接触和传质的基本构件;属逐级(板)接触的气液传质设备，气体自塔底向皮鼓泡或喷射的形式穿不定过塔板上的液层，使气液相密切接触而进行传质与传热，两相的组份浓度呈阶梯变化。填料塔内有一定高度的填料，是气液接触和传

4、质的基本构件，屈微分接触型气液传质设备，液体在填料表血呈膜状自上而下流动，气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热，两相的组份深度或温度沿塔高连续变化⑴。板式塔在工业上的应用由来已久，发展并演变岀了很多类型。通常可以按照塔板有无降液管划分为：(1)有降液管式塔板(也称溢流式塔板或错流式塔板)如泡罩、浮阀、筛板和无降液管式塔板(也称穿流式塔板或逆流式塔板)如穿流式筛板(栅板)、穿流式波纹板。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等⑵。工业上对塔设备的基本要求是：(1)满足工艺要求

5、(2)生产能力大，即气液处理量大(3)压力降小，即流体阻力小(4)操作稳定、操作弹性大⑸效率高，即气液两相充分接触，相际间传热面积大(6)结构简单、可靠、省材、制造、安装方便，设备成本低(7)耐腐蚀，不易堵塞(8)操作维修方便⑴。苯的沸点为80」°C,熔点为5.5°C,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/mL,但其分子质量比水重。苯难溶于水，1升水中最多溶解l・7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。甲苯是最简单，最重要的芳坯

6、化合物z—。在空气屮，甲苯只能不完全燃烧，火焰呈黄色。甲苯的熔点为・95°C,沸点为111°C。甲苯带有一种特殊的芳香味，在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0.866g/cm3,对光有很强的折射作用。甲苯几乎不溶于水，但可以和二硫化碳、酒精、乙瞇以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多数其他常用有机溶剂屮也有很好的溶解性。甲苯的粘性为0.6mPa.s,也就是说它的粘稠性弱于水。分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。板式筛板塔、浮阀塔都是常用的塔类型，可以

7、根据不同塔各自特点选择所需要的塔。筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，呈正三角形排列。上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）。筛板塔是1932年提出的，塔盘结构由筛孔区、无孔区、降液管及塔板等组成。其优点是结构简单，制造维修方便，造价低,气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。英缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液°但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性,对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板,故近年

8、我国对筛板的应用H益增多，所以在本设计屮设计该种塔型。第二章流程方案的确定和说明一、流程示意图二、加料方式加料分两种方式：泵加料和高位加料。高位加料通过控制液位的高度，可以得到稳定的流量，但要求搭建塔台，增加基础建设费用；泵加料属于强制进料方式，泵加料易受温度的影响，流量不太稳定流速也忽大忽小，影响传质效率。靠重力泊流动方式可省去一笔费用。本次