年产24万吨的苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计论文（本科）毕业设计论文.doc

《化工原理》课程设计 设计题目 年产24万吨的苯-甲苯混合液筛板 精馏塔的设计 学 生 指导教师 副教授 年 级 专 业 学 院 课程设计任务书 一、课题名称 年产24万吨的苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计 二、课题条件（原始数据） 1、设计方案的选定 原料：苯、甲苯 原料苯含量：质量分率 55.4% 原料处理量：质量流量 30.4t/h 产品要求：苯的质量分率：xD 99%，xW 2% 2 常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。 3、设备型式：筛板塔 三、设计内容 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等） 3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径 （2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等） （3）塔高 4、流体力学验算与操作负荷性能图 5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等） 6、结果汇总表 7、设计总结 8、参考文献 9、塔的设计条件图（A2） 10、工艺流程图（A3） 四、图纸要求 1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。 摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：①精馏塔的物料衡算；②塔板数的确定；③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；④精馏塔的塔体工艺尺寸计算；⑤精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。 关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔 目 录 目录 1 1 文献综述 3 1.1概述 3 1.2方案的确定及基础数据 3 2 塔物料衡算 5 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 5 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 6 2.3物料衡算 6 3 塔板数的确定 6 3.1理论板层数的求取 6 3.2求精馏塔气液相负荷 7 3.3操作线方程 8 3.4逐板计算法求理论板层数 8 3.5全塔效率估算 8 3.6求实际板数 9 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 9 4.1操作压力计算 9 4.2安托尼方程计算 10 4.3平均摩尔质量计算 10 4.4平均密度计算 11 4.5液体平均表面张力计算 12 4.6液体平均粘度计算 13 4.7气液负荷计算 14 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 15 5.1塔径的计算 15 6 塔板主要工艺尺寸的计算 16 6.1溢流装置计算 16 6.2塔板布置 18 6.3筛孔数与开孔率的计算 19 7 筛板的流体力学验算 19 7.1塔板的压降 16 7.2液面落差 18 7.3液沫夹带 18 7.4漏液 187.5液泛 19 8 塔板负荷性能图 22 8.1漏液线 20 8.2沫夹带线 20 8.3液相负荷下限线 21 8.4液相负荷上限线 21 8.5液泛线 21 9 设备设计 26 9.1塔顶全凝器的计算与选型 26 9.2再沸器 27 10 各种管尺寸确定 27 10.1进料管 27 10.2出料管 28 10.3塔顶蒸汽管 28 10.4回流管 28 10.5再沸返塔蒸汽管 28 11 塔高 28 12 设计体会 30 13 本设计中符号的说明 31 1.1英文字母: 31 1.2下标 32 1.3希腊字母 33 14.参考文献 30 年产24万吨的苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计 1．文献综述 1.1概述 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。 工业生产中应用最广泛的是精馏。它是连续进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，是可以让混合液体得到较为充分分离的连续操作。精馏也可按照不同方法分类，例如按操作压力可分为常压、加压和减压精馏，按分离混合液体中组分的数目可分为双组分和多组分精馏。 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，主要分为板式塔和填料塔两大类。板式塔内设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元