化工原理课程设计(苯--甲苯浮阀塔设计)

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1、钦州学院化工原理课程设计设计题目：苯—甲苯二元浮阀精馏塔设计设计者：汤冠挺学号：1111401224专业：化学工程与工艺（石油化学工程）班级：化工本112指导教师：梁兴唐设计时间：2014.06.425目录板式塔设计任务书-4-任务及操作条件：-4-1流程和工艺条件的确定和说明-5-2.操作条件和基础数据-5-2.1操作条件-5-2.2基础数据-5-3精馏塔的物料衡算-5-3.1原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率-5-3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量-6-3.3物料衡算-6-4塔板数的确定-6-4.1理论塔

2、板层数NT的求取-6-4.1.1绘t-x-y图和x-y图-6-4.1.2最小回流比及操作回流比的确定-9-4.1.3精馏塔气、液相负荷的确定-9-4.1.4求操作线方程-10-4.1.5图解法求理论板层数-10-4.2实际塔板数的求取-10-4.2.1全塔效率ET的计算-10-4.2.2实际板数-10-5精馏塔的工艺条件及有关物性的计算-11-5.1操作压力计算-11-5.2操作温度计算-11-5.3平均摩尔质量计算-11-5.4平均密度计算-12-5.4.1气相平均密度计算-12-5.4.2液相平均密度计算-12

3、-5.5液体平均表面张力计算-12-5.6液体平均黏度计算-13-6精馏塔的塔体工艺尺寸计算-13-6.1塔径的计算-13-6.1.1精馏段气液负荷计算-13-6.1.2塔经D计算-14-6.1.3溢流装置-14-6.1.4塔板布置-15-6.1.6塔有效高度的计算-16-7浮阀塔板的流体力学验算-16-7.1塔板压降-16-7.1.1干板压降相当的液柱高度可由下式计算-16-7.1.2气体通过液层的压降相当的液柱高度h1计算-17-7.1.3液体表面张力的阻力hσ计算-17-7.1.4液泛-17-7.1.5雾沫夹

4、带-18-258塔板负荷性能图-18-8.1液沫夹带线-18-8.2液泛线-19-8.3液相负荷上限线-19-8.4漏液线-20-8.5液相负荷下限线-20-9塔板主要结构参数表-21-10换热器选型-22-11设计小结-22-12参考文献-23-13工艺流程图及精馏塔装配图-24-25板式塔设计任务书题目：苯－甲苯精馏塔设计任务及操作条件：处理量：21000吨／年操作周期 :  7200小时／年进料组成: 苯含量36％（质量分数）塔顶产品组成：97％（质量分数）塔底产品组成：1%（质量分数）操作条件：常压（101

5、.3kPa）、塔顶全凝泡点回流进料热状态:  泡点进料单板压降：≤7kPaR/Rmin:1.7设计项目：(1)流程和工艺条件的确定和说明(2)操作条件和基础数据(3)精馏塔的物料衡算(4)塔板数的确定(5)精馏塔的工艺条件及有关物性的计算(6)精馏塔的塔体工艺尺寸计算(7)浮阀塔板的流体力学验算(8)塔板负荷性能图(9)塔板主要结构参数表(10)换热器选型(11)设计小结(12）参考文献(13）工艺流程图及精馏塔装配图251流程和工艺条件的确定和说明本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精

6、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1.7倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。2.操作条件和基础数据2.1操作条件塔顶压力：常压（101.3kPa）进料热状态：泡点进料（q=1）回流比：R/Rmin=1.7塔底加热蒸气压力：200kPa（120°C）单板压降：≤0.7kPa。2.2基础数据进料中苯含量（质量分数

7、）：36%塔顶苯含量（质量分数）：97%塔釜苯含量（质量分数）：1%生产能力（吨/年）：21000吨3精馏塔的物料衡算3.1原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率苯的摩尔质量MA=78.11kg/kmol甲苯的摩尔质量MB=92.13kg/kmol25xF=0.3678.110.3678.11+0.6492.13=0.3989xD=0.9778.110.9778.11+0.0392.13=0.9744xW=0.0178.110.0178.11+0.9992.13=0.01183.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF

8、=0.3989×78.11+（1-0.3989）×92.13=86.54kg/kmolMD=0.9744×78.11+（1-0.9744）×92.13=78.47kg/kmolMW=0.0118×78.11+（1-0.0118）×92.13=91.96kg/kmol3.3物料衡算生产能力1000000300×24=2916.67kg/h塔顶产量D=2916.