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1、苯与甲苯分离塔设计开题报告制作人：XXX指导教师：XXX制作日期：2013.3.21一、塔设备介绍二、选题的依据和意义三、课题国内外研究动态四、研究的基本内容，拟解决的主要问题五、研究步骤、方法及措施六、研究工作进度七、主要参考文献目录塔设备是化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门中一种重要的单元操作设备，其主要功能是使气（汽）液相或液液相之间通过接触达到相际间进行传质及传热的目的。塔设备根据塔内件是塔板还是填料分为板式塔和填料塔。一、塔设备介绍板式塔在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板，液体靠重力作用自上而下流经各层板后从塔底排出，各层
2、塔板上保持有一定厚度的流动液层；气体则在压强差的推动下，自塔底向上依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。气、液在塔内逐板接触进行质、热交换，故两相的组成沿塔高呈阶跃式变化。板式塔填料塔是指在圆柱形壳体内装填一定高度的填料，液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料层顶部上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流经填料层后自塔底排出；气体则在压强差推动下穿过填料层的空隙，由塔的一端流向另一端。气液在填料表面接触进行质、热交换，两相的组成沿塔高连续变化。填料塔近年来由于大量新型填料的出现,填料塔的应用逐渐增多。在某些场合下,填料塔有压力降小的突出优点,但板式塔结构较为
3、简单,易于放大,造价较低,对于常压和加压物系,特别是大塔径、多侧线气液传质设备,板式塔有较大的优势,且在操作与设计中已具备了较成熟的经验。所以当前工业上的大型塔设备仍以板式塔为主。统计表明,石油化工企业塔设备中板式塔约占92%。然而由于塔板上气液两相流动的复杂性及板式塔通量小、压降大、效率低等缺点,对板式塔的研究现状还远远不能适应生产发展的需要。塔板上的气液两相流动看起来似乎比填料塔要规则得多,但是塔板上两相的接触状态却较两相在填料通道中的接触要复杂。研究塔板上形成气泡或液滴的机理以及它们与传质的关系,有很多值得去做的工作。因此,此次苯与甲苯分离塔
4、设计选择板式塔进行工艺计算分析。二、选题的依据和意义塔板是板式塔的核心部件,是气液接触进行传热和传质的场所,对于板式塔的工作性能起着决定性的作用,因此,对于板式塔的研究,主要集中在对塔板的研究上。当前,塔板的开发研究主要有两个侧重点,一是针对提高效率,一是针对某些特定要求,如满足低压降、大通量等。近年来,塔板技术有了明显的进步。三、课题国内外研究动态国内各大塔器生产商研制开发出大批新型塔板,用以改造原来的塔板。新型塔板包括新型浮阀塔板、新型筛板塔板、复合塔板、立体喷射型塔板几类。其中,新型的浮阀塔板,如FSV浮动筛片塔板、BVT4浮阀塔板及半椭圆固
5、定浮阀塔板等,在提高塔板效率、处理能力和降低塔板压降上作用明显；新型的筛板塔板,如新型高效导向筛板、DJ系列塔板、95大通量筛板等,在提高塔的生产能力、塔板效率,降低塔板压降和成本等方面,效果显著。作为由穿流筛板与规整填料相结合的新型塔板—复合塔板,兼具板式塔和填料塔的某些优点,可以使塔板上液体分布均匀、防止气相集中,消除雾沫夹带,并能增加通量。而立体喷射型塔板则能很好的增大传质面积、进行气液分离,在减小塔的雾沫夹带、提高传质效率方面效果明显。国内研究动态图3复合塔板图1各种浮阀图295型塔板结构图4立体传质塔板国外也相继推出了一系列新板型,如Ko
6、ch-Glitsch公司的Max-Fractray、Superfractray、BiFractray、Nyetray和Ultrafractray；Norton公司的Tritontray、Provalvetray；UOP公司的ECMDtray、VG-MDtray和MUtray(多升液管萃取筛板塔)；Sulzer公司的Vortextray；Jaeger公司的CoFlotray；Nutter公司的MVGtray；英国诺丁汉大学开发的Flowcontroltray；Shell公司的Shell’sConSeptray；还有其他公司开发的T-bysievetr
7、ay等。此外,德国开发了一种带金属薄片传质元件的复合塔板;俄国先后开发了用压缩拉伸网孔板制造的斜孔喷射塔板、新型气相分流式塔板、带旋转接触元件的旋流塔板、带纵横挡板的喷射导向塔板和新型高速旋转塔等。这一切都显示出板式塔在新一轮发展中的强劲势头。国外研究动态图1MD塔板图2Nye塔板图3斜孔喷射塔板它是采用多个悬挂式降液管,主要有以下优点:①由于降液管悬空,使得降液管下方也能设置筛孔或浮阀,提高了开孔率,同时也降低了压降;②液流流程短,不存在塔板上液层高度不均的问题,雾沫夹带大大减少;③出口堰总长远远大于一般塔板,可以允许很高的液流负荷。特点是:①将
8、降液管的底部提高,在其下方也设置浮阀或筛孔;②在降液管底部的垂直面上,气体水平吹入液层,从降液管流出的清液很快“活化”为泡
