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化工原理课程设计说明书题目：216吨/天芳烃分离精馏塔设计学生姓名：赵作东学号业班级：化学工程与工艺09-2班指导教师：王兰娟2013年9月6日化工原理课程设计任务书专业班级：化工10-2 学号： 学生：赵作东一、题目设计一连续操作精馏装置，用以分离芳烃混合物。二、原始数据：1. 原料：处理量： 216 吨/天组成（质量分率）：苯0.45 甲苯0.48 乙苯0.07 进料状态（汽化分率）： 0.1 2. 产品要求：塔顶产品：苯收率98.5% 塔底产品：甲苯收率98% 三、设计要求1. 完成简捷计算及塔板设计、换热器的选用；2. 用Aspen完成塔的严格设计，用EDR完成冷凝器、再沸器的设计和校核；3. 用Autocad绘制流程简图、浮阀排列图、塔体总图及塔盘装配图；4. 提交电子版文档及纸板：设计说明书、计算源程序、图纸。发出日期 2013 年8 月19 日交入日期 2013 年9月6日指导教师王兰娟_摘要化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要部分，是培养学生综合运用本门课程和有关先修课程的的基本知识，联系石油化工生产实际，完成以某一具体的单元操作为主的一次设计实践。本设计书主要从物料衡算、塔板设计计算、板式精馏塔结构设计、塔的辅助设备选用等四个方面进行芳烃组分板式精馏塔的设计与说明。根据最初的原料与产品要求所设计出的一套加工方案，并绘制出了塔体、塔盘、塔板装配的图纸等。目录前言1第1章流程简图2第2章物料衡算32.1 全塔物料衡算32.1.1 分率转换32.1.2 产品组成32.1.3 物料衡算表42.2 操作条件42.2.1 回流罐操作条件52.3 非清晰分割验证62.4 最小理论板数和最小回流比72.4.1 最小理论板数计算72.4.2 最小回流比计算72.5实际回流比和理论板数82.6 塔板效率92.7 实际塔板数102.8 进料位置和进料条件102.8.1 进料位置102.8.2 进料条件102.9 能量衡算102.9.1 塔顶冷凝器热负荷112.9.2 塔顶产品带出热量112.9.3 进料带入热量112.9.4 塔底产品带出热量122.9.5 再沸器热负荷122.9.6 散热损失122.9.7 能量衡算表12第3章板式精馏塔工艺尺寸设计133.1 概述133.1.1 设计规范133.1.2 设计目标133.2工艺参数133.3 板间距的选定163.4 塔径计算163.4.1 Smith法计算塔径173.4.1.1 精馏段塔径计算173.4.1.2 提馏段塔径计算183.4.2 波津法计算塔径193.4.2.1 精馏段塔径计算193.4.2.2 提馏段塔径计算193.4.3确定塔径203.5 溢流设计203.5.1 塔板溢流选择203.5.2 溢流堰尺寸213.5.3 溢流装置设计213.6 塔板结构参数设计223.6.1 浮阀型式223.6.2 浮阀排列233.7 塔板的流体力学计算253.7.1 塔板压降253.7.2 降液管中清夜高263.7.3 液体在降液管中的停留时间263.7.4 雾沫夹带量273.7.5 漏液273.8 负荷性能图283.9 工艺尺寸汇总29第4章板式精馏塔的结构设计334.1 塔的总体结构334.2 塔体设计334.2.1 筒体设计334.2.2 封头设计344.2.3 人孔设计354.2.4 裙座设计364.2.5 吊柱选型364.3 塔盘机械结构设计364.3.1 塔板结构364.3.2 降液管结构374.3.3 受液盘结构374.3.4 塔板的连接374.3.5 浮阀结构374.4 接管设计384.4.1 塔顶蒸汽出口管径384.4.2 进料管管径384.4.3塔底出料管径394.4.4回流管管径394.4.5 塔底至再沸器接管管径394.4.6 再沸器返塔联接管管径404.5 结构设计汇总40第5章辅助设备设计425.1 冷凝器425.1.1 初选塔顶冷凝器425.1.2 顶冷凝器的传塔热面积核算435.1.3 塔顶冷凝器的压降核算445.2 HTRI校核455.3 再沸器48第6章设计结果汇总51第7章符号说明56附件58参考文献59前言化工课程设计是化工原理教学的一个重要组成部分。要求根据给定的一项具体任务，设计一浮阀式板式精馏塔，具体任务包括：工艺设计（物料平衡、热量平衡、工艺条件的确定）、塔盘设计（塔盘各部件的尺寸等）、塔体设计（根据工艺设计结果确定塔高、接管等）、附属设备选用（塔顶冷凝器和塔底再沸器的计算与选用）、绘图部分（绘制塔体总图、浮阀排列图和塔盘装配总图）。通过课程设计这一具体的设计实践，应当达