左湘洲分离苯甲苯混合液的浮阀精馏塔设计.doc

课 程 设 计 书 学 院： 材料与化学工程学院 专业班级： 化工1202班 学生姓名： 左湘洲 学 号： 1260340231 指导教师： 李昶红 完成日期： 2015年6月2日 课程设计任务书 14-15学年 第二 学期 2015年 6月 2日 专业 化学工程与工艺 班级 化工1202 课程名称 化工原理课程设计 设计题目 分离苯-甲苯混合液的浮阀精馏塔 指导教师 李昶红老师 起止时间 2015.5.15-2015.6.2 周数 2周 设计地点 教室，宿舍 设计目的：培养学生综合运用化工原理及先修课程的基本知识进行化工工艺设计的能 力， 及先修课程的基本知识进行化工工艺设计的能力，使学生掌握化工设计的基本程序和方法，学生掌握化工设计的基本程序和方法，得到一次化工设计的基本训练，设计的基本训练，并应着重培养学生以下几方面的能力选用公式和搜集数据的能力。查阅技术资料选用公式和搜集数据的能力。熟悉了解板式精馏塔在生活生产中的应用，掌握精馏塔的基本原理。 设计任务或主要技术指标：在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合液。已知原料液的处理量为5T/a，组成为0.38（苯的质量分率，以下同），要求塔顶馏出液的组成为0.95，塔底釜液（残叶）的组成为0.02。 设计条件： 操作压力 进料热状况 回流比 单板压降 全塔效率 建厂地址 4kPa（塔顶常压） 自选 自选 0.8kPa ET=52% 衡阳市 设计进度与要求：：1—2天：了解板式精馏塔的基本性能及设计精馏塔的参数 3—8天：查找资料，处理数据，初步确定板式塔类型 9—10天：电子文档处理进行打印，装订 主要参考书及参考资料： [1] 陈敏恒，丛德濨，方图南，齐鸣斋编.化工原理（上、下册）[M].第三版.化学工业出版社，2006. [2] 贾绍义，柴诚敬主编.化工原理课程设计[M].天津：天津大学出版，2002. [3] 李功祥，陈兰英，崔英德主编.常用化工单元设备设计[M].广州：华南理工大学出版，2003. [4] 阮奇，叶长，黄诗煌.化工原理优化设计与解题指南[M].北京：化学工业出版社，2001. [5] 申近华，郝晓刚主编.化工原理课程设计[M].北京：化学工业出版社，2009.[6] 陆美娟，张浩勤（主编）朱士亮（主审）《化工原理》北京，化学工业出版社，2011. 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。 1 综述 1 1.1苯-甲苯物性 1 1.2 塔设备概述 1 1.3设计方案的原则 2 1.4精馏塔设计任务 3 1.5精馏塔设计方案的选定 3 2 精馏塔设计计算 4 2.1 精馏塔的物料衡算 4 2.2 塔板数的确定 4 2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 7 2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 11 2.5 塔板主要工艺尺寸的计算 14 3 塔的流体力学校验 16 3.1 校核 16 3.2 负荷性能图计算 20 4精馏塔工艺设计结果 30 4.1 筛板塔板工艺设计结果 30 表4-1 设计计算结果汇总表 30 参考文献 32  1 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。苯难溶于水；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，在常温常压下是一种无色透明，清澈如水的液体，密度为0866克厘米3，对光有很强的折射作用 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。 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，可分为板式塔和填料塔。工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大