苯-乙苯精馏装置的工艺设计

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1、武汉工程大学化工原理课程设计目录一概述11.1精馏塔设备要求11.1.1精馏过程特点11.1.2精馏对塔设备的要求11.2浮阀塔的特点21.2.1浮阀塔的优点21.2.2浮阀塔的缺陷21.3精馏过程模拟2二工艺流程方案的说明和论证32.1精馏过程工艺设计的基本内容32.1.1确定精馏过程工艺流程方案32.1.2精馏塔工艺设计32.1.3辅助设备设计32.1.4管路设计和泵的选择32.1.5设计结果32.2操作条件的确定42.2.1操作压力42.2.2进料状态42.2.3冷却剂42.2.4回流比4三精馏塔模拟设计计算及操作条件的选择53

2、.1运用AspenPlus进行模拟运算获取并计算相关参数53.1.1物料衡算数据53.1.2水力学参数数据如下表53.1.3换热器的热负荷数据6武汉工程大学化工原理课程设计39武汉工程大学化工原理课程设计四精馏塔主体工艺尺寸的计算及结构设计94.1精馏塔的塔体工艺尺寸计算94.1.1塔径的计算94.2精馏塔有效高度的计算104.2.1全塔效率的估算104.2.2精馏段提馏段有效高度的计算104.3塔高114.4溢流装置计算114.4.1堰长114.4.2堰流高度114.4.3弓形降液管宽度和截面积124.4.4降液管的地隙高度124.

3、5塔板的布置134.6塔板流动性能校核144.6.1塔板压降144.6.2液沫夹带量校核154.6.3液体在降液管中的停留时间校核164.6.4严重漏夜校核164.7塔板的负荷性能图174.7.1漏夜线174.7.2液沫夹带线174.7.3液泛线174.7.4液相负荷下限线184.7.5液相负荷上限线18五辅助设备的选型及计算195.1管路的及选择205.1.1进料管线20武汉工程大学化工原理课程设计39武汉工程大学化工原理课程设计5.1.2塔顶蒸汽管线205.1.3塔顶产品管线205.1.4回流管205.1.5釜液流出管215.1.

4、6塔底蒸汽回流管215.2储罐的计算选型215.2.1进料罐(常温贮料)215.2.2回流罐225.2.3塔顶产品罐225.2.4塔底产品罐225.3泵的计算及选型225.3.1原料泵225.3.2回流泵245.4换热器的计算及选型255.4.1再沸器255.4.2塔顶冷凝器265.4.3塔顶产品冷却器265.4.4塔底产品冷却器275.4.5原料预热器27六设计结果概要286.1浮阀精馏塔286.2管路296.3换热器296.4离心泵306.5储罐30七对本设计的评述30八主要符号说明32武汉工程大学化工原理课程设计39武汉工程大学

5、化工原理课程设计九参考文献34武汉工程大学化工原理课程设计39武汉工程大学化工原理课程设计一概述1.1精馏塔设备要求1.1.1精馏过程特点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的挥发度的不同，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。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特

6、殊方法进行分离。本设计的题目是苯-乙苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的乙苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。1.1.2精馏对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：(1)生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。(2)效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。(3)流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可

7、以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。(4)有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。(5)结构简单，造价低，安装检修方便。39武汉工程大学化工原理课程设计(6)能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等1.2浮阀塔的特点1.2.1浮阀塔的优点本方案塔设备采用浮阀塔，浮阀塔的优点是：(1)生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大20%～40%，与筛板塔接近。(2)操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因

8、此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。(3)塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。(4)气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压