分离苯-甲苯混合液的浮阀精馏塔

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1、编号潍坊学院化工原理课程设计学生姓名：李成龙，赵旭，刘丛丛学号：..专业：应用化学班级：本科2013级2班指导教师：江津河2016年6月化工原理课程设计任务书应用化学2班赵旭李成龙刘丛丛指导教师江津河一、设计题目：分离苯-甲苯混合液的浮阀精馏塔二、原始数据及条件生产能力：年处理苯-甲苯混合液8万吨（开工率300天/年）原料：甲苯含量为34%（质量百分比）的常温液体分离要求：塔顶甲苯含量不低于97%（质量分数）塔底釜液甲苯含量不高于0.16%（质量分数）塔操作条件：精馏塔塔顶压强：常压进料热状况：泡点进料回流比：自选单板压降：<=0.7kpa

2、塔板类型：浮阀塔工作日：每年300天，每天24小时连续运行厂址：潍坊地区李成龙第一章所有内容及文字编写赵旭三四五章所有内容及文字编写、排版刘丛丛第二章所有内容及作图目录前言………………………………………………………………………………………1第1章塔板的工艺设计方法………………………………………………2第1.1节精馏塔全塔物料衡算……………………………………………2第1.2节常压下甲苯-苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系…3第1.3节理论塔板的计算…………………………………………………10第1.4节塔经的初步计算…………………………………………

3、…………12第1.5节溢流装置……………………………………………………………13第1.6节塔板布置及浮阀数目与排列…………………………………14第2章塔板的流体力学计算………………………………………………15第2.1节气相通过浮阀塔板的压降……………………………………15第2.2节淹塔……………………………………………………………………17第2.3节液沫夹带………………………………………………………………18第2.4节塔板负荷性能图……………………………………………………18第3章附件设计……………………………………………………………………

4、24第4章塔总体高度的设………………………………………………………27第5章塔附属设备设计…………………………………………………………27设计体会………………………………………………………………………………29主要符号………………………………………………………………………………30参考文献………………………………………………………………………………31结束语…………………………………………………………………………………37前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式

5、塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大。（2）分离效率高。（3）操作弹性大。（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直

6、接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易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，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是甲苯-苯连续精馏浮阀塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的甲苯和不易挥发的苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。39第1章塔板的工艺设计方法第1.1节精馏塔全塔物料衡算1.1.1精馏塔全塔物料衡算F：原料液流量(kmol/s)xF：原料组成（摩尔分数，下同）D：塔顶

7、产品流量(kmol/s)xD：塔顶组成W：塔底残液流量(kmol/s)xW：塔底组成原料甲苯组成：塔顶组成：塔底组成：进料平均分子量：=进料量：物料衡算式为：（1.1）联立代入求解：D=0.00485kmol/sW=0.0077kmol/s39第1.2节常压下苯-甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系1.2.1常压下苯-甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系表1.1常压下苯甲—苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系391.2.1.1温度①tF：②tD：③tW：④精馏段平均温度：℃⑤提馏段平均温度：℃1.2.1.2密度已知：混合液密度（1.2）混合气密度（

8、a为质量分率，为平均分子量）（1.3）（1）精馏段：℃39液相组成x1：气相组成y1：所以（2）提馏段：℃液相组成x2：气相组成y2：所以表1.2不同温度下苯和甲苯的密度求得在与