苯—甲苯混合液的浮阀精馏塔工艺设计

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1、化工原理课程设计目　　录浮阀精馏塔工艺设计任务书...................................................................................................1引　　言21设计方案的选择和论证31.1设计流程31.2设计要求31.3设计思路42塔板的工艺设计52.1基础物性数据62.2塔的物料衡算72.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算92.4精馏塔工艺尺寸的计算和塔板主要工艺尺寸的计算122.4.1气液相体积流量的计算122.4.2塔径

2、的计算与选择132.4.3溢流装置152.4.4堰长152.4.5弓形降液管宽度和截面积：162.4.6降液管底隙高度162.4.7塔板布置与浮阀数目及排列172.4.8塔总体高度计算192.5塔的接管202.5.1进料管202.5.2回流管212.5.3釜液排出管212.5.4塔顶蒸汽接管212.5.5塔釜进气管21-II-化工原理课程设计2.6塔板流体力学验算212.6.1精馏段流体力学验算212.6.2提馏段流体力学验算222.6.3淹塔232.6.4雾沫夹带242.7塔板负荷性能图252.7.1精馏段雾沫夹带线252.7

3、.2提馏段雾沫夹带线262.7.3精馏段液泛线262.7.4精馏段液泛线272.7.5液相负荷上限线272.7.6漏液线282.7.7液相负荷下限线282.8浮阀塔设计计算结果汇总如下293塔的附属设备设计和选用303.1储槽，高位槽，原料泵位置303.1.1原料泵的选型323.1.2原料预热器的设计333.1.3塔顶产品冷却器的设计343.1.4塔釜产品冷却器的设计343.2再沸器的设计（塔底间壁式蒸汽加热）35操作条件:36设计内容:363.3冷凝器的设计（塔顶全凝器）383.3.1操作条件383.3.2设计内容384设计过

4、程的评述和讨论404.1回流比的选择41-II-化工原理课程设计4.2塔高和塔径414.3热量衡算和节能414.4精馏塔的操作和调节41结　　论43参考文献44附录A相关符号说明45致　　谢47-II-化工原理课程设计浮阀精馏塔工艺设计任务书(一)设计题目：32000t/年苯—甲苯混合液的浮阀精馏塔工艺设计试设计一座苯—甲苯连续精馏塔，要求原料液的处理量为32000t/年，组成为0.35（苯的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为0.95，塔底釜液的组成为0.03。（二）操作条件:1、塔顶压力4KPa(表压)2、进料状态q=0

5、.73、回流比自选4、塔底加热蒸汽压为0.5Kgf/cm2(1Kgf/cm2=98.07)KPa5、单板压降≤0.7kPa6、冷却水温度25℃7、每年实际生产天数330天（一年中有一个月检修）塔顶及塔釜产品均冷却至30℃储存塔板类型浮阀塔（四）厂址厂址为江西九江地区（大气压为760mmHg）（五）设计任务完成精馏塔工艺设计，运用最优化方法确定最佳操作参数：精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制带控制点工艺流程图，塔板结构简图和塔板负荷性能图，编制设计说明书。-46-化工原理课程设计引　　言化工生产中所处理的原料中间产品几乎

6、都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是均相混合物。生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）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应用。精馏过程在能量剂的驱动下（有时加质量剂），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。该过程是同时进行传质、传热的过程。在本设计中我们使用浮阀塔，浮阀塔是一种板式塔，用于气液传质过程中。浮阀的阀片可以浮动，随着气体负

7、荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，塔板效率较高，生产能力较大。塔结构简单，制造费用便宜，并能适应常用的物料状况，是化工、炼油行业中使用最广泛的塔型之一。浮阀塔有活动泡罩、圆盘浮阀、重盘浮阀和条形浮阀四种形式。浮阀塔的突出优点是结构简单造价低，合理的设计能满足要求的操作弹性，浮阀塔是最广泛应用于工业生产的设备之一。-46-化工原理课程设计1设计方案的选择和论证1.1设计流程本设计任务为分离苯、甲苯混合物。对于二元混合

8、物的分离，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入精馏塔内。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，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。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1.5倍。塔