化工原理课程设计---分离苯-甲苯混合液筛板精馏塔设计

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1、武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书论文题目：分离苯-甲苯混合液筛板精馏塔设计学号：学生姓名：专业班级：08级高分子材料与工程03班指导教师：总评成绩：2011年6月25日40目录摘要IABSTRACTII第一章文献综述11.1苯-甲苯物性11.2塔设备概述11.3设计方案的原则61.4精馏塔设计任务71.5精馏塔设计方案的选定7第二章精馏塔设计计算82.1精馏塔的物料衡算82.2塔板数的确定82.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算112.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算152.5塔板主要工艺尺寸的计算18第三章塔的流体力学校验223.1校核223.2负荷性能

2、图计算26第四章塔附属设备选型及计算344.1再沸器（蒸馏釜）344.2塔顶回流冷凝器344.3进料管管径344.4回流管管径344.5塔顶蒸汽接管管径354.6法兰354.7人孔35第五章精馏塔工艺设计结果365.1筛板塔板工艺设计结果36设计小结38附录39参考文献4040摘要本设计任务为精馏塔分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，采用连续精馏过程。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人精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全器冷凝，冷凝液在泡点温度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，所以在设计中把

3、操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。关键词：分离苯甲苯筛板精馏塔设计计算Abstract40Thedesigntaskistoseparatethebenzene-toluenemixtureusingthedistillationtower.Fortheseparationofbinarymixtures,wecanuseacontinuousdistillationprocess.Inthedesign,wefeedtherawmaterialinthebubblepoint,usingpreheaterwheret

4、heliquidcanbeheateduptothebubblepointandthengiveitawaytothedistillationtower.Uptopofthetower,thereisatotalcondenserwhichcancondensethesteam.Partofthecondensedsteamreturntothetowerinthebubblepoint,andtherestproductissenttothetankthroughthetotalcondenser.Itissoeasytoisolatematerialsystem

5、usingthissystem.theminimumreturnisrelativelysmall,sowetaketheminimumrefluxratioof1.5timesoftheoperatingrefluxratioinourdesign.Towerreacterisheatedwithindirectsteamandthetowerbottomproductissenttostoragetanksaftercooling.Keywords:SeparationBenzeneTolueneSieveplatedistillationcolumnDesig

6、nandcalculation40第一章文献综述1.1苯-甲苯物性苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重。苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。甲苯是最简单，最重要的芳烃化合物之一。在空气中，甲苯只能不完全燃烧，火焰呈黄色。甲苯的熔点为-95℃，沸点为111℃。甲苯带有一种特殊的芳香味（与苯的气味类似），在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0.866克/厘米3，对光有很

7、强的折射作用（折射率：1,4961）。甲苯几乎不溶于水(0.52g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的粘性为0.6mPas，也就是说它的粘稠性弱于水。甲苯的热值为40.940kJ/kg，闪点为4℃，燃点为535℃。分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。板式精馏塔、浮法塔都是常用的塔类型，可以根据不同塔各自特点选择所需要的塔。1.2塔设备概述塔设备是炼油、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结构型式，可