化工原理课程设计-苯和乙苯筛板精馏塔设计

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1、新疆工业高等专科学校课程设计说明书题目名称：苯和乙苯筛板精馏塔设计系部：化学工程系专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：2011/7/7新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目：苯和乙苯筛板精馏塔设计学生姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日新疆工业高等专科学校课程设计任务书2010学年1学期2011年7月7日专业班级课程名称精馏塔设计设计题目苯—乙苯分离过程筛板精馏塔设计指导教师起止时间周数设计地点设计目的：1加深学生对所学化工原理理论知识的运用、理解和掌握。2达到引导学生思考，培养学生灵活运用知识去解决问题的能力，及查阅资料、处理数据的能力

2、。设计任务或主要技术指标：生产能力5000kg/h，原料中苯含量为50%（摩尔分数），分离要求为塔顶苯含量为不低于90%，塔底苯含量不高于5%，常压下操作，塔顶采用全凝器，饱和液体进料的筛板精馏塔。设计进度与要求：1拟订题目和课程设计指导书（包括课程设计目的、内容、要求、进度、成绩评定等），制定具体考核形式（一般应采用平常情况和答辩相结合方式）并于课程设计开始时向学生公布。2完整的课程设计应由设计草稿书和任务书组成。草稿书不上交指导老师，是备指导老师检查及防止学生间抄袭之用。任务书应上交按照指定格式编排好的电子版及打印版。7月6日前上交指导老师。主要参考书及参考

3、资料：[1]路秀林，王者相.化工设备设计全书塔设备[M].北京：化学工业出版社，2004.[2]王志魁.化工原理第三版[M].北京：化学工业出版社，2005.[3]王国胜.化工原理课程设计[M].大连：大连理工大学出版社，2005.[4]马沛生.化工数据.北京：中国石化出版社，2003.[5]贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计[M].大连：天津大学出版社，2005.教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日-3-31摘要塔设备的化工生产中的作用和地位塔设备可使气（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、

4、解吸和萃取等。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：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1.6倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。如图所示。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

5、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。3131目录1、符号说明22.主要物性数据42.1苯、乙苯的物理性质42.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力42.3苯、乙苯在某些温度下的粘度42.4苯、乙苯的液相密度42.5不同塔径的板间距43.工艺计算53.1精馏塔的物料衡算53.2塔板数的确定53.3实际塔板数的求取63.4相关物性参数的计算73.4.1操作压强73.4.2平均温度83.4.3平均摩尔质量83.4.4平均密度93.4.5液体平均表面张力113.4.6气液相负荷113.5塔和塔板的主要工艺尺寸计算

6、133.5.1塔径133.5.2溢流装置163.5.3弓形降液管宽度Wd和截面Af163.5.4降液管底隙高度173.5.5塔板布置173.5.6筛孔计算及其排列183.6筛板的流体力学计算183.6.1液面落差203.6.2液沫夹带203.6.3漏液203.6.4液泛213.7塔板负荷性能图213.7.1漏液线213.7.2雾沫夹带线223.7.3液相负荷下限线223.7.4液相负荷上限线233.7.5液泛线236.参考文献2731311、符号说明P——气体通过每层筛板的压降，kPaAT——塔的截面积，m2C——负荷因子，无因次t——筛孔的中心距，mC20——

7、表面张力为20mN/m的u——空塔气速，m/sdo——筛孔直径，mAa——塔板开孔区面积，m2n——筛孔数目Af——降液管截面积，m2P——操作压力，kPaAo——筛孔区面积，m2uomin——漏液点气速，m/sD——塔径，muo'——液体通过降液体系的速度，m/sev——液沫夹带量，kg液/kg气Vn——气体体积流量，m/sR——回流比Vs——气体体积流量，m/sRmin——最小回流比Wc——边缘无效区宽度，mM——平均摩尔质量，kg/kmolWd——弓形降液管高度，mTm——平均温度，℃Ws——破沫区宽度，mg——重力加速度，m/s2Z——板式塔有效高度，m

8、Fo——筛孔气相动触因子