苯-甲苯板式精馏塔的课程设计

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1、<<化工原理>>课程设计说明书目录板式精馏塔设计任务书3设计题目：3二、设计任务及操作条件3三、设计内容：3一．概述51.1精馏塔简介51.2苯-甲苯混合物简介51.3设计依据61.4技术来源61.5设计任务和要求6二．设计方案选择62.1塔形的选择62.2操作条件的选择62．2.1操作压力72.2.2进料状态72.2.3加热方式的选择7三．计算过程83.1相关工艺的计算83.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率83.1.2物料衡算93.1.3最小回流比及操作回流比的确定93.1.4精馏塔的气、液相负荷和操作线方程103.1.5逐板法求理论塔板数113.1.6全塔效率的估算12

2、3.1.7实际板数的求取143.2精馏塔的主题尺寸的计算143.2.1精馏塔的物性计算143.2.2塔径的计算163.2.3精馏塔高度的计算193.3塔板结构尺寸的计算193.3.1溢流装置计算193.3.2塔板布置213.4筛板的流体力学验算223.4.1塔板压降2332<<化工原理>>课程设计说明书3.4.2液面落差243.4.3液沫夹带243.4.4漏液243.4.5液泛253.5塔板负荷性能图253.5.1漏夜线253.5.2液泛夹带线263.5.3液相负荷下限线273.5.4液相负荷上限线273.5.5液泛线283.6各接管尺寸的确定313.6.1进料管313.6.2釜

3、残液出料管323.6.3回流液管323.6.4塔顶上升蒸汽管32四．符号说明33五．总结和设计评述3432<<化工原理>>课程设计说明书板式精馏塔设计任务书设计题目：苯―甲苯精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量）5万吨／年操作周期7200小时／年进料组成50％（质量分率，下同）塔顶产品组成99％塔底产品组成2%2、操作条件操作压力常压进料热状态泡点进料冷却水20℃加热蒸汽0.2MPa3、设备型式筛板塔4、厂址安徽省合肥市三、设计内容：1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算(板式塔)(1)物料衡算;(2)平衡数据和物料数据的计算或查阅

4、;(3)回流比的选择;(4)理论板数和实际板数的计算;4、主要设备工艺尺寸设计32<<化工原理>>课程设计说明书(1)塔内气液负荷的计算;(2)塔径的计算;(3)塔板结构图设计和计算；(4)流体力学校核；(5)塔板负荷性能计算；(6)塔接管尺寸计算；(7)总塔高、总压降及接管尺寸的确定。5、辅助设备选型与计算6、设计结果汇总7、工艺流程图及精馏塔装配图8、设计评述32<<化工原理>>课程设计说明书一．概述1.1精馏塔简介精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥

5、发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。1.2苯-甲苯混合物简介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

6、胶，合成纤维和洗涤剂等等；甲苯不仅是有机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。1.3设计依据本设计依据《化工原理课程设计》的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。32<<化工原理>>课程设计说明书1.4技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格的计算为主，也有一些简化的模型，但是严格的计算对于连续精馏塔时最常采用的。1.5设计任务和要求原料：苯～甲苯溶液，年产量时5万吨，苯含量：50%（质量分数），原料液的温度：泡点温度设计要求：塔顶产品组成99%（质量分数），塔底产品组

7、成2%（质量分数）二．设计方案选择2.1塔形的选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天工作24小时，产品的流量是5555.56kg/h，因为苯～甲苯物系的黏度较小，流量较大，所以选用筛板塔，筛板塔结构简单，造价低，气体压降低，生产能力大。2.2操作条件的选择2．2.1操作压力由于苯～甲苯物系对温度的依赖性不强，常压下是液态，为降低塔的操作费用，操作压力选为常压。其中塔顶的压力为101.33kpa。塔底的压力为101.33+N×0.7kpa2.2.2进料状态32<<化工原理>>