苯-乙苯精馏工段工艺设计

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1、南京工业大学浦江学院《化工原理》课程设计设计题目苯-乙苯精馏工段工艺设计专业生物工程班级浦生工0904团队编号D指导教师金自强设计日期2012年6月11日至2012年6月24日评分表：队内编号姓名学号队长加分（5）队长打分(20)教师打分(30)团队报告分(50)总分五级分制1杨天杰155192朱俊茂140193陆飞鹏160194盛成17019指导教师签字：化工原理课程设计任务书目录第一章前言第二章设计方案的确定及流程说明2.1设计条件2.2设计主要任务2.3工艺流程2.4设计内容2.5主要物性数据第三章工艺计算3.1精馏塔物料的衡算3.2塔板数的确

2、定3.3实际塔板数的求取第四章相关物性参数的计算4.1操作压强4.2平均温度4.3平均摩尔质量4.4平均密度4.5液体平均黏度4.6液体平均表面张力4.7气液相负荷4.8塔的工艺条件及物性数据统计第五章塔和塔板的主要工艺尺寸计算5.1塔径5.2溢流装置5.3弓形降液管宽度Wd和截面Af5.4降液管底隙高度5.5塔板布置5.6开孔区（鼓泡区）面积计算5.7浮阀塔的开孔率及阀孔排列第六章塔板的流体力学验算6.1气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降）6.1.1干板压降6.1.2板上充气液层阻力6.1.3表面张力引起的阻力6.2液泛验算6.3雾沫夹带验算第七章

3、塔板负荷性能图7.1精馏段7.2提馏段第八章板式塔的结构与附属设备8.1塔体结构8.1.1塔顶空间8.1.2塔底空间8.1.3人孔8.2精馏塔的附属设备8.2.1塔主要接管尺寸计算8.1.2塔底空间8.1.3人孔8.2精馏塔的附属设备8.2.1塔主要接管尺寸计算8.3设计结果一览表第九章换热器的设计9.1确定设计方案9.2确定物性数据9.3估算传热面积9.4工艺结构尺寸第一章前言塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有：精馏、吸收、解吸和萃取

4、等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法静制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。第二章设计方案的确定及流程说明2.1设计条件（1）工艺条件：体系：主要含苯-乙苯的烃化液，要求采用常规连续精馏的方法，从烃化液中分离出苯。浮阀塔，总

5、板效率ET=0.65；（2）物料条件：表1烃化液摩尔流量小组编号ABCDEFG流量/(kmol/h)100110120130140150160表2烃化液含量表ComponentIDComponentnameFormulaMole-FracC6H6BENZENEC6H60.65C8H10ETHYLBENZENEC8H100.35烃化液进料温度60℃。塔顶：压力为0.12Mpa（绝压，下同），采用全凝器，冷凝液在泡点下部分回流至塔内，其余馏出液D经产品冷却器冷却后送储罐；塔底：塔釜采用间接蒸汽加热的釜式再沸器，塔釜产品冷却后送储罐。（3）共用工程条件：加

6、热蒸汽等级：0.9MPa。循环冷却水：30℃。供电容量可满足需要。（4）工作日：300d/a，24h/d。2.2设计主要任务（1）分离要求：要求从塔顶馏出的苯液中，乙苯的含量低于0.5%（摩尔分数，下同）。釜液中苯含量要求小于0.2%。（2）其它要求：详见《化工原理课程设计指导书》。本设计任务为分离苯-乙苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏。精馏过程的流程设计如下：2.3工艺流程如图1所示。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔

7、板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。苯-乙苯精馏体系冷夜进料设计中采用泡点进料，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。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2倍。塔釜采用间接蒸汽加

8、热，塔底产品经冷却后送至储罐。具体如下：塔型的选择本设计中采用筛板塔。筛板塔的优点是结构比浮阀塔更简单，易于