苯甲苯板式精馏塔设计

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1、河西学院HexiUniversity化工原理课程设计题目:苯-甲苯板式精馏塔设计学院:化学化工学院专业:_化学工程与工艺学号:2014210015姓名:卢婷指导教师:冯敏2016年11月22日河西学院化学化工学院课程设计化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-甲苯分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量）6万吨/年操作周期每年300天，每天24小时运行进料组成含甲苯40%（质量分率，下同）塔顶产品组成甲苯含量低于2%塔底产品组成甲苯含量高于99.5%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)单板压降≤0.7kPa3.设备型式

2、筛板或浮阀塔板4.厂址张掖三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（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4.辅助设备选型与计算：再沸器、冷凝器5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏塔设备条件图7.设计评述河西学院化学化工学院课程设计II河西学院化学化工学院课程设计目录1.绪论11.1精馏原理及其在化工生产上的应用11.2塔设备简介11.3设计要求21.4精馏操作对塔设备的要求21.5常用板式塔类型及本设计的选型31.6筛板塔31.7工艺条件的确定和说明31.8确定设

3、计方案的原则51.9物料流程简图62.精馏塔的物料衡算62.1原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率62.2物料衡算72.3塔板计算72.3.1理论塔板数求取72.4全塔效率计算92.5实际塔板数计算102.6有效塔高计算103.精馏塔有关工艺及物性数据计算103.1操作压力的计算103.2平均密度的计算113.2.1气相平均密度的计算113.2.2液相平均密度的计算113.2.3液体表面张力的计算123.2.4液相平均粘度的计算123.2.5气液负荷计算133.3塔径的计算133.4塔板主要工艺尺寸计算15II河西学院化学化工学院课程设计3.4.1溢流装置计算153.4.2塔板布置17

4、4.筛板的流体力学验算、单板压降184.1精馏段筛板的流体力学验算和单板压降184.2提馏段筛板的流体力学验算和单板压降204.4塔板负荷性能图224.4.1精馏段塔板负荷性能图224.4.2提馏段筛板负荷性能图254.5设计计算结果总结285.精馏塔附件设计305.1接管305.2筒体与封头315.3除沫器325.4裙座325.5人孔335.6塔体总高度设计335.6.1塔的顶部空间高度335.6.2塔体高度335.7附属设备设计335.7.1冷凝器的选择335.7.2再沸器的选择346.总结35参考文献36致谢37II河西学院化学化工学院课程设计苯-甲苯分离板式精馏塔工艺设计卢

5、婷摘要：本设计采用筛板塔分离苯甲苯混合物，通过图解理论板法计算得出理论板数为16块，回流比为1.96，算出塔板效率0.6，实际板数为26.3块，进料位置为第16块，在筛板塔主要工艺尺寸的设计计算中得出，塔径为1.6米，塔高17.9米，每层筛孔数目为216。通过筛板塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。同时还对精馏塔的辅助设备进行了选型计算。关键词：苯，甲苯，精馏，筛板塔1.绪论1.1精馏原理及其在化工生产上的应用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

6、法。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其挥发性能不同(或沸点不同)来实现分离目的。以本设计所选取的苯-甲苯体系为例，加热苯(沸点80.1℃)和甲苯(沸点110.6℃)的混合物时,由于苯的沸点较低（即挥发度较高)。所以苯易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到苯组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将苯和甲苯分离。经过多次部分汽化部分冷凝，最终在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分。1.2塔设备简介塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据

7、塔内气液接触件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内设置一定数量塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质、热传递，气液相组成成阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔内有定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上(也有并流向下者)与液相接触进行质、热传递，气相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大；37河西学院化学化工学院课程设计（2）传质、传热效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性