苯—甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计

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1、中山火炬职业技术学院大型作业报告（2008/2009学年第二学期）课程名称化工原理课程设计课程代码院（系）生物医药系专业精细化学品生产技术班级精化071时间1月5日－1月15日学生谢雄中山火炬职业技术学院生物医药系火炬职业技术学院化工原理课程设计任务书专业:精细化工班级:091姓名:谢雄设计日期:2011年1月5日至2011年1月15日设计题目:丙烯—丙烷混合液筛板(浮阀)精馏塔设计设计条件:1.年处理量：62吨2.料液初温：35℃3.料液浓度：50%（苯质量分率）4.塔顶产品浓度：98%（苯质量分率）5.塔底釜液含甲苯量不低于98%(以质量计)6.每年实际生产天数：330天（一年中有一

2、个月检修）7.精馏塔塔顶压强：4kpa（表压）8.冷却水温度：30℃9.饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)10.设备型式：筛板(浮阀)塔11.厂址：中山火炬开发区指导教师:_李晓璐_2011年1月15日前言化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质.芳香族化合物是化工生产中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。苯是化工工业和医药工业的重要基本原料，可用来制备染料，树脂，农药，合成药物，合成橡胶，合成纤维和洗涤剂等等；甲苯不仅是有机

3、化工合成的优良溶剂，而且可以合成异氰酸酯，甲酚等化工产品，同时也可以用来制造三硝基甲苯，苯甲酸，对苯二甲酸，防腐剂，染料，泡沫塑料，合成纤维等。精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔，实现苯——甲苯的分离。苯——甲苯体系比较容易分离，待处理料液清洁。因此用筛板塔。筛板塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪

4、50年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，热量衡算，工艺计算，结构设计和校核。绪论4第一节概述81.1精馏操作对塔设备的要求81.2板式塔类型81.2.1筛板塔91.2.2浮阀塔91.3精馏塔的设计步骤9第二节设计方案的确定102.1操作条件的确定102.1.1操作压力102.1.2进料状态102.1.3加热方式102.1.4冷却剂与出口温度112.1.

5、5热能的利用112.2确定设计方案的原则11第三节板式精馏塔的工艺计算123.1物料衡算与操作线方程123.1.1常规塔123.1.2直接蒸汽加热13第四节板式塔主要尺寸的设计计算144.1塔的有效高度和板间距的初选154.1.1塔的有效高度154.1.2板间距的初选154.2塔径154.2.1初步计算塔径164.2.2塔径的圆整164.2.3塔径的核算17第五节板式塔的结构175.1塔的总体结构175.2塔体总高度185.2.1塔顶空间HD185.2.2人孔数目185.2.3塔底空间HB205.3塔板结构205.3.1整块式塔板结构20第六节精馏装置的附属设备206.1回流冷凝器206

6、.2管壳式换热器的设计与选型216.2.1流体流动阻力（压强降）的计算216.2.2管壳式换热器的选型和设计计算步骤226.3再沸器236.4接管直径246.4加热蒸气鼓泡管256.5离心泵的选择25绪论一、化工原理课程设计的目的和要求课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定

7、最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1.查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；2.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；3.迅速准确的进行工程计算的能力；4.用简洁的文字，清晰的图表来表达