精馏塔设计说明书(最全)

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1、64化工课程设计说明书引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大

2、，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。本设计采用浮阀塔板。2.加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。故本设计采用泵直接加料。3.进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段与提馏段塔径基本相等，制造方便。故本设计采用泡点进料。4.塔顶冷凝方式苯与甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝

3、。塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。5.回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。本设计所需塔板数较64化工课程设计说明书多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。6.加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。故本设计采用间接蒸气加热方式。7.操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。综上所述，本设计任务为分离苯-甲苯混合物，对于二元混合物的分离，应采用连续

4、精馏流程，由于苯和甲苯属于易分离的体系，所以采用常压精馏。由于冷液进料加大提馏段的回流液流量，从而增大其负荷，所以设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，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。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经产品冷却后送至储罐。64化工课程设计说明书第一章精馏塔的工艺设计第一节精馏塔全塔物料衡算[1]已知苯摩尔质量——78.11kg/kmol；甲苯摩尔质量——92.13kg/kmol原料液组成（摩尔分数，下同）：==0.3884=38.84%塔顶组成：==0.9573=95.73%塔底组成

5、：==0.0294=2.94%原料液的平均摩尔质量：=0.3884×78.11+(1-0.3884)×92.13=86.68kg/kmol进料量：=6000kg/h=6000/86.68kmol/h=69.22kmol/h物料衡算式：=+，=其中为塔顶产品流量，kmol/h;为塔釜残液流量，kmol/h联立解得：=26.78kmol/h,=42.44kmol/h第二节基本数据1.常压下苯-甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系表1-1常压下甲苯-间甲苯酚气液平衡组成（摩尔）与温度关系[3]苯的摩尔分数温度/苯的摩尔分数温度/液相（%）气相（%）液相（%）气相（%）0.00.0475.352

6、3.486．0419.252.527.3462.1525.387.0418.355.846.6454.1527.888.5415.357.853.5448.9533.090.9410.759.758.8446.9549.395.1400.9510.360．8446.0552.895.8398.9511.967.4440.8566.597.2393.9512.569.4438.9576.598.2390.1564化工课程设计说明书15.075.6432.951.01.0383.8517.378.2430.25利用表中数据由拉格朗日插值法求得下列温度①：，=95.50②：，=81.05③：

7、，=109.10④精馏段平均温度：⑤提馏段平均温度：⑥气体温度：：，=82.3；：，=110.02密度表1-2液态芳烃的密度（kg/m3）[4]温度406080100120140苯857.3836.6815.0792.5768.9744.1甲苯848.2829.3810.0790.3770.0748.8已知：混合液密度：[3]（1.1）混合气密度：（1.2）其中a为质量分率，为平均相对分子质量。(1)精馏段：64化工课程设计说明书①求，，=80