苯甲苯精馏装置的设计

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1、苯-甲苯精馏分离装置的设计《化工过程课程设计》课程题目：姓名：学号：指导老师：专业：化学工程与工艺化学化工学院2011年7月8号-30--苯-甲苯精馏分离装置的设计目录1.本科学生课程设计任务书-5-1.1设计任务及操作条件-5-1.2学生应完成的工作：-5-2.设计方案的确定及流程概述-5-2.1设计方案的确定-5-2.2流程概述-6-3.工艺计算-7-3.1物性数据的收集-7-3.2精馏塔物料衡算-8-3.3回流比的确定-9-4.主体设备计算-13-4.1填料塔的塔径的计算-13-4.1.1平均分子质量的计算-14-

2、4.1.2平均密度的计算-14-4.1.2平均粘度的计算-15-4.1.3泛点的计算-15-4.1.4塔径的计算-16--30--苯-甲苯精馏分离装置的设计4.2计算塔高-17-4.2.1填料的选择-17-4.2.1液体的平均表面张力-17-4.2.2精馏段高度-18-4.2.3提馏段高度-18-4.2.4塔顶高度-18-4.2.5中间高度-18-4.2.6底部高度-18-4.2.7塔体总高度-19-4.3塔体厚度设计-19-4.4塔体水压校核-19-4.5塔体封头的选择-19-5.填料层压力降的计算-20-6.塔主要附

3、属构件结构尺寸计算设计-20-6.1液体分布器-20-6．1．1喷淋密度的确定及分布器的设计-20-6.1．2布液计算-21-6.2导流板-22-6.3接管的设计-22-6.3.1塔顶蒸汽管-22-6.3.2回流管-22-6.3.3进料管-23-6.3.4釜液出口管-23-6.3.5塔釜蒸汽管-24--30--苯-甲苯精馏分离装置的设计7.主要辅助设备-24-7.1进料加热器-24-7.1.1进料加热器-24-7.1.2进料加热器所需的加热介质量-25-7.2进料泵-25-7.3冷凝器-26-7.3.1冷凝器-26-7.

4、3.2冷凝器所需的加热介质量-26-7.4再沸器-27-7.4.1再沸器-27-7.4.2再沸器所需加热介质量-27-7.5冷却器-27-8.设计结果及总结-28-8.1设计结果表-28-8.1设计结果汇总表-28-8.2综合评述-29-9.附录-30--30--苯-甲苯精馏分离装置的设计1.本科学生课程设计任务书1.1设计任务及操作条件[1].处理量及原料：6t/h混合物料，温度25℃，质量含量为苯30%，甲苯70%。[2].主设备类型：钢鲍尔环填料型精馏塔。[3].操作条件及要求：(1)馏出液中苯含量99%(质量)，

5、釜液中甲苯含量99%(质量)；(2)泡点进料，常压操作；(3)加热介质为0.5MPa饱和水蒸汽，冷却介质为25℃循环冷却水。1.2学生应完成的工作：[1].设计方案的确定及流程概述；[2].填料塔的塔径、填料层高度、塔高、填料层压降计算；[3].塔及主要附属构件结构(分布器、导流板、接管)尺寸设计；[4].主要辅助设备计算与选型：进料泵、进料加热器、再沸器、冷凝器；[5].绘制PID工艺流程图、车间布置图、填料塔装配图；[6].对本设计的综合评述。-30--苯-甲苯精馏分离装置的设计2.设计方案的确定及流程概述2.1设计

6、方案的确定本设计为分离苯-甲苯的二元混合物，并采用钢鲍尔环填料精馏塔进行连续精馏，设计中采用泡点进料，常压操作。通过进料加热器将原料液加热至泡点，进入填料塔，塔顶上升蒸汽通过冷凝器冷凝，并确定其最佳回流比，一部分作为回流液流入塔内，其余馏出液送至储罐。釜液用间接蒸汽加热，釜底产品经过冷却送至储罐。2.2流程概述苯-甲苯的精馏分离装置包括主设备填料精馏塔、储罐、进料泵、原料加热器、再沸器和冷凝器。填料精馏塔还包括其辅助设备，如液体分布器、导流板和接管等。原料液从原料液储罐中输出，通过原料泵进入原料加热器，原料加热器将原料液

7、加热至泡点，泡点原料进入填料塔中进行精馏分离。塔顶上升蒸汽经过冷凝器冷凝，部分进行回流返回塔内，馏出液进入笨储罐中储存。釜液部分经过再沸器气化进入塔底，其余将进入流入甲苯储罐储存。储罐精馏塔预热器全凝器再沸器储罐冷却器储罐原料苯甲苯图2.1苯-甲苯精馏分离方框流程图-30--苯-甲苯精馏分离装置的设计3.工艺计算3.1物性数据的收集表3.1苯-甲苯的物性数据名称分子式分子量/（kg/kmol）密度/(kg/m3)沸点/℃汽化潜热/(KJ/kg)比热/KJ/(kg*K)黏度/10-3Pa*s体积膨胀系数/(10-4/K)表

8、面张力/(10-4N/m)苯C6H678.1187980.1393.91.760.73712.428.6甲苯C7H892.13867110.6363.41.70.67510.927.9表3.2苯-甲苯的温度与密度、粘度及表面张力关系表[2]名称温度/℃6080100120苯的密度kg/m3836.6815.0792.