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1、目录第一章前言…………….………………………………………….11.1精馏及精馏流.....................................11.2精馏的分类21.3精馏操作的特点21.3.1沸点升高21.3.2物料的工艺特性21.3.3节约能源21.4相关符号说明41.5相关物性参数61.5.1苯和甲苯的物理参数.6第二章设计任务书7第三章设计内容83.1设计方案的确定及工艺流程的说明83.2全塔的物料衡算83.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率83.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量83
2、.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率93.3塔板数的确定93.3.1平衡曲线的绘制93.4塔的精馏段操作工艺条件及计算123.4.1平均压强pm123.4.2平均温度tm123.4.3平均分子量133.4.4液体的平均粘度和液相平均表面张力143.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算163.5.1塔径的计算163.5.2精馏塔有效高度的计算183.6塔板工艺结构尺寸的设计与计算183.6.1溢流装置计算183.6.2塔板布置193.6.3气象通过塔板压降的计算213.7塔板负荷性能图..233.7.1漏液线233.7.2雾沫
3、夹带线233.7.3液相负荷下限线243.7.4液相负荷上限线243.7.5液泛线25第四章附属设备的选型及计算274.1接管——进料管274.2法兰274.3筒体与封头274.4人孔284.5热量衡算28参考文献31课程设计心得32第一章前言1.1精馏及精馏流程精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馏主要用于以下几种目的:1．获得
4、馏出液塔顶的产品；2．将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，氯苯等；3．脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。精馏过程中采用连续精馏流程，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品，部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶
5、作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。1.2精馏的分类按操作方式可分为:间歇式和连续式，工业上大多数精馏过程都是采用连续稳定的操作过程。化工中的精馏操作大多数是分离多组分溶液。多组分精馏的特点：1．能保证产品质量，满足工艺要求，生产能力大；2．流程短，设备投资费用少；3)耗能量低，收率高，操作费用低；3.操作管理方便。1.3精馏操作的特点从上述对精馏过程
6、的简单介绍可知，常见的精馏塔的两端分别为汽化成分的冷凝和液体的沸腾的传热过程，精馏塔也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，精馏操作又有如下特点：1.沸点升高精馏的溶液中含有沸点不同的溶剂，在相同的压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的汽化压低，使溶液的沸点高于醇溶液的沸点，这种现象称为沸点的升高。在加热汽化温度一定的情况下，汽化溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。2.物料的工艺特性精馏溶液本身具有某些特性，如某些物料在加入到溶液中时可与溶液中的某一组分或几组分形成恒
7、沸液等。如何利用物料的特性和工艺要求，选择适宜的精流流程和设备是精馏操作彼此需要知道和必须考虑的问题。3.节约能源精馏汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸汽。如何充分利用热量提高加热蒸汽的利用率是精馏操作需要考虑的另一个问题。1.4相关符号说明英文字母Aa—塔板开孔区面积,m2；Af—降液管截面积,m2；A0—筛孔总面积,m2；AT—塔截面积,m2；c0—流量系数,无因次；C——计算umax时的负荷系数,m/s；CS—气相负荷因子,m/s；d——填料直径,m；d0——筛孔直径,m；D——塔径,m；ev—液体夹带
8、量,kg（液）/kg（气）；E——液流收缩系数,无因次；ET—总板效率,无因次；F—气相动能因子,kg1/2/(s·m1/2）；F0—筛孔气相动能因子，kg1/2/(s·m1/2)；g——重力加速度,9.81m/s2；h——填料层分段高度,m；h1—进口堰与降液管间的水平距离,m；hc—与干板压降相当的液柱高度,m液柱；hd—与液体流过降液管的压降相当的液柱hf—塔板上鼓
