分离苯-甲苯筛板式精馏塔的设计详细分解.doc

一、设计题目：精馏塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务????生产能力（进料量）??吨／年????操作周期????????????小时／年????进料组成???????????（质量分率，下同）????塔顶产品组成?????????? 塔底产品组成?????? 2、操作条件????操作压力?????????????（表压）????进料热状态???????????????? 冷却水： 20℃  加热蒸汽： 0.2MPa 塔顶为全凝器，中间泡点进料，连续精馏。 3、设备型式??? 筛板式 ??? 4、厂址????????三、设计内容1、设计方案的选择及流程说明、、主要设备工艺尺寸设计????板式塔：（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定????（2）塔板的流体力学校核??? ? （3）塔板的负荷性能图???? （4）总塔高、总压降、设计结果汇总、工艺流程图及精馏塔图、设计评述、参考资料1.石油化学工业规划设计院.塔的工艺计算.北京：石油化学工业出版社，19972.化工设备技术全书编辑委员会.化工设备全书—塔设备设计.上海：上海科学技术出版社，19883.时钧，汪家鼎等.化学工程手册，.北京：化学工业出版社，19864.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).北京：化学工业出版社，19865.陈敏恒，丛德兹等.化工原理(上、下册)(第二版).北京：化学工业出版社，2000 6.大连理工大学化工原理教研室.化工原理课程设计.大连：大连理工大学出版社，19947.柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1995 1 1. 概述 7 1.1 精馏塔 7 1.2 再沸器 7 1.3 冷凝器 7 2. 精馏设计方案的制定及说明 7 3. 工艺计算 8 3.1 生产要求: 8 3.2 塔的物料衡算 9 4. 塔板数的确定 9 4.1 理论板层数NT的求取 9 4.2 实际板层数的求取 11 5. 塔的工艺条件及物性数据计算 11 5.1 操作压强的计算 Pm 11 5.2 操作温度 11 5.3 平均摩尔质量计算 12 5.4 平均密度计算 12 5.5 液体平均表面张力的计算σm 13 5.6 液体粘度计算 13 6. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 14 6.1 塔径的计算 14 6.2 精馏塔有效高度的计算 15 7. 塔板主要工艺尺寸的计算 15 7.1 溢流装置计算 15 7.2 塔板布置 16 8. .筛板的流体力学验算 17 8.1 塔板压降 17 8.2 液沫夹带 18 8.3 漏液 18 8.4 液泛 19 9. 塔板负荷性能图 19 9.1 液漏线 19 9.2 液沫夹带线 19 9.3 液相负荷下限线 20 9.4 液相负荷上限线 20 9.5 液泛线 21 10. 工艺计算汇总表 23 11. 总结 24 概述 精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。 精馏塔 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 本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。 再沸器 作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。 本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。 立式热虹吸特点：▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。 ▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。 冷凝器 用以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。 精馏设计方案的制定及说明 精馏塔的类型 筛板塔 汽液两相流动方式 汽液两相在每层板上成错流流