苯--甲苯物系

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1、苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计前言精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，因此可使混合液得到完全的分离。精馏可视为多次蒸馏演变而来的，不管何种操作方式，混合物中组分间挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据。本次精馏是分离苯-甲苯混合物，是工业上常见的一种分离模式，所设计的塔为浮阀精馏塔，浮阀塔在50年代得到广泛使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为最广泛的使用塔型，特别是在石油和化工方面受到相当重视，对其特性的研究也比较全面。在本次的设计中，查阅了许多资料，在前人的基础上利用了他们很多的经验公式，并因此省略了一些不

2、必要的环节但在设计过程中，也出现了许多困难，最终在老师的帮助下，困难都解决了。最后得到的数据或设计结果属于初级设计，由于经验不足，水平有限，其中难免有不妥之处，恳请各读者批评指正。25苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计目录课程设计任务书……………………………………………4一.设计任务及设计条件…………………………………41.设计任务………………………………………………42.操作条件………………………………………………43.设备形式………………………………………………44.厂址……………………………………………………4二.设计计算…………………

3、……………………………4（一）设计方案的确定…………………………………4（二）精馏塔的物料衡算………………………………51.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数……………52.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量………53.物料衡算……………………………………………54.全塔热平衡…………………………………………65.塔底再沸器及加热蒸汽消耗量……………………66.冷凝器的热负荷及冷却水消耗量…………………6（三）塔板数的确定……………………………………61.理论板层数的确定…………………………………62.实际板层数的求取…………………………

4、………9（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……9（五）精馏塔的塔体工艺尺寸…………………………111.塔径的计算…………………………………………1125苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计2.精馏塔有效高度的计算………………………………12（六）塔板主要工艺尺寸的计算…………………………131.溢流装置计算…………………………………………132.塔板布置及浮阀数目与排列…………………………14(七)塔板流体力学验算…………………………………151.气相通过浮阀塔板得压降……………………………152.淹塔……………………………………………

5、………163.雾沫夹带………………………………………………16（八）塔板负荷性能图……………………………………17三.塔附件设计……………………………………………211.接管—进料管…………………………………………212.法兰……………………………………………………213.筒体与封头……………………………………………224.人孔……………………………………………………22四.设计评述………………………………………………23五.参考资料………………………………………………2425苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计课程设计任务书设计题目苯：苯（A

6、）-甲苯(B)板式浮阀精馏塔工艺设计一、设计任务及设计条件1.设计任务生产能力（进料量）：16000t/年操作周期：72000h/年进料组成：40%塔顶产品组成：>=97%塔底产品组成：<=1%2.操作条件每年实际生产天数：330天（一年中一个月检修）塔顶压强：4kpa（表压）进料热状况：自选单板压降：<=0.7kpa塔釜用间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为2--4Kgf/cm^2塔顶冷凝用冷却水，进出口温差为20--40℃全塔效率:=52%3.设备形式：浮阀塔4.厂址：太原地区(大气压为92kpa，绝压；夏天水温为16--18℃)二、设计计算

7、（一）设计方案的确定25苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计本设计任务为分离苯和甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用常压下的连续精馏装置。本设计采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点了之后送入精馏塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送入储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送入储罐。（一）精馏塔的物料衡算1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量3.物料衡算原料处理量总物料衡算28.66=苯物料衡算28.6

8、6×0.34=0.974××0.01225苯-甲苯板式浮阀精馏塔工艺设计联立解得9.67kmol/h18.99kmol/h4.全塔热平衡全塔物料衡算全塔热量衡算5.塔底再沸器及加热蒸汽消耗量釜