苯-乙苯连续精馏塔的设计

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1、课程设计说明书学院:生态与资源工程学院专业班级:2012级化学工程与工艺(1)班课程名称:化工原理课程设计题目:苯-乙苯连续精馏塔的设计学生姓名:蔡学号:20124121036指导老师:杨自涛2015年6目录一、设计说明书3精选范本,供参考!2.1塔设备在化工生产中的作用和地位42.2筛板塔的结构特点及应用场合42.3主要物性数据4三、精馏塔的物料衡算53.1进料组成53.2全塔的物料衡算53.3相对挥发度和回流比的确定53.4塔板数的计算73.4.1理论塔板数的计算73.4.2实际塔板数的计算8四、精馏塔的工艺条件及有关

2、物性数据的计算84.1平均压力PM84.2平均温度tm94.3平均分子量94.4平均密度104.5液体的平均表面张力104.6液体平均粘度11五、汽液负荷计算11六、精馏塔的塔体工艺尺寸计算116.1塔径116.2溢流装置136.3弓形降液管宽度Wd和截面Af146.4降液管底隙高度156.5塔高15七、塔板的流体力学验167.1降液管液泛167.2降液管内停留时间177.3液沫夹带177.4漏液17八、塔板负荷性能图188.1液沫夹带线188.2液泛线(气相负荷上限线)188.3液相负荷上限线198.4漏液线(气相负荷下

3、限线)198.5液相负荷下限线208.6操作线与操作弹性20九、设计评述21十、参考文献21一、设计说明书(一)、设计题目苯-乙苯连续精馏塔的设计精选范本,供参考!(二)、设计要求进精馏塔的料液含乙苯40%(质量分数,下同),其余为苯;塔顶的乙苯含量不得高于2%;残液中乙苯含量不得低于98%。生产能力为年产4.6万吨、98%的乙苯产品。(三)操作条件1.塔顶压力:4kPa(表压)2.进料热状态:自选3.回流比:自选4.加热蒸气压:0.5MPa(表压)5.单板压降≤0.7kPa。(四)塔板类型:筛板塔(五)工作日每年工作日为

4、300天,每天24小时连续运行。(六)、设计内容1、设计说明书的内容1)精馏塔的物料衡算;2)塔板数的确定;3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算;5)塔板主要工艺尺寸的计算;6)塔板的流体力学验算;7)塔板负荷性能图;8)精馏塔接管尺寸计算;9)对设计过程的评述和有关问题的讨论。2、设计图纸要求:1)绘制生产工艺流程图;2)绘制精馏塔装配图。二、前言2.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、石油化工、精细化工、医药。食品和环保等行业普遍使用的气液传质设备,主要应用与蒸馏、吸收、解吸

5、、萃取、洗涤、闪蒸、增湿、减湿、干燥等单元操作。精选范本,供参考!2.2筛板塔的结构特点及应用场合筛板塔其塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小,分为小孔径筛板(孔径为3-8mm)和大孔径筛板(孔径为10-25mm)两类。工业应用以小孔径筛板为主,大孔径筛板多用于某些特殊的场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。筛板的优点是结构简单,易于加工,造价低,约为泡罩塔的60%,浮阀塔的80%;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大,比同直径泡罩塔增加20%-40%;气体分散均匀,传质效率较高;安装容易清理检修方便。其缺点是筛板易

6、堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的物料,且筛板塔的设计和操作不当,易产生漏液,使操作弹性减小,传质效率下降2.3主要物性数据1.苯、乙苯的物理性质项目分子式分子量沸点℃临界温度℃临界压力Pa苯AC6H678.1180.1288.56833.4乙苯BC8H10106.16136.2348.574307.72.苯、乙苯在某些温度下的表面张力t/℃20406080100120140σ苯(mN/m)28.826.2523.7421.2718.8516.4914.17σ乙苯(mN/m)29.327.1425.0122.9220.8518

7、.8116.813.苯、乙苯在某些温度下的液相密度t/℃20406080100120140ρ苯(㎏/m³)877.4857.3837.6815.0792.5768.9744.1ρ乙苯(㎏/m³)867.7849.8931.8913.6795.2776.2756.74.苯、乙苯在某些温度下的粘度t/℃020406080100120140μ苯(mPa·s)0.7420.6380.4850.3810.3080.2550.2150.184μ乙苯(mPa·s)0.8740.6660.5250.4260.3540.3000.2590.

8、2265.不同塔径的板间距塔径D/m³0.3-0.50.5-0.80.8-1.61.6-2.42.4-4.0板间距HT/㎜200-300250-350300-450350-600400-600精选范本,供参考!三、精馏塔的物料衡算原料液流率为F,塔顶产品流率为D,塔底产品流率为W,对精馏塔做全塔物料衡算

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