化工原理课设计正文1.docVIP

目 录 1 绪论 3 1．1 概述 3 1．2 浮阀塔板简介 3 1. 3 设计目的 4 2 设计条件 4 3 精馏塔的设计过程 4 3．1 精馏塔的物料衡算 4 3．1．1 原料液的物料衡算 4 3．1．2 原料液及塔顶、塔底产品的质量分率 4 3. 1. 3 原料液及塔顶、塔底擦河南贫的平均摩尔质量 5 3．2 塔板数的确定 5 3．2. 1 理论板Nt的求取 5 3．2. 2 实际板层数的求取 6 3．3 精馏塔工艺条件及有关物性数据的计算 7 3．3. 1 操作压力的计算 7 3．3．2 操作温度计算 7 3．3．3 平均摩尔质量计算 7 3．3．4 平均密度计算 8 3．3．5 液体平均表面张力计算 8 3．3．6 液体平均黏度计算 9 3．4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 9 3．4. 1 塔径的计算 9 3．5 塔板主要工艺尺寸的计算 10 3．5．1 溢流装置计算 10 3．5．2 塔板布置与浮阀数目排列 11 3．6 塔板流体力学验算 13 3．6．1 气相通过浮阀塔板的压强降 13 3．6．2 淹塔 13 3．6．3. 雾沫夹带 14 3．7. 塔板负荷性能图 14 3．7. 1 雾沫夹带线 15 3．7. 2 液泛线 15 3．7. 3液相负荷上限线 15 3．7. 4漏夜线 16 3．7. 5液相负荷下限线 16 4.设计说明书符号表 1其他部件 5．1筒体 20 5．1. 1设计壁厚 20 5．1. 2筒体参数 20 5．2封头 21 5．3法兰 21 5．4耳式支座 22 5．5精馏塔有效高度的计算 22 6.辅助设备 22 6．1塔顶冷凝器的选择 23 6．2塔底再沸器的选择 23 6．3预热器 23 6．4泵的选择 25 6．4. 1进 25 6．4. 2回流泵 25 7.结论 26 参考文献 26 1 绪论 1.1 概述 苯（benzene， C6H6)有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，为IARC一类致癌物。苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构 叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH[4]。XF= 0.6 (摩尔分率) 进料温度：tF＝ tB （泡点温度） 产品要求： XD= 99％ 回收率： = 98% 全塔效率: ET= 52% 3. 精馏塔的设计过程 3.1 精馏塔的物料衡算 3.1.1 原料液的物料衡算 回收率 ＝98％ D=21.28 kmol/h F=D+W W=43-21.28=21.72 kmol/h F* XF=D* XD+W* XW XW=21.79% 3.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的质量分率 苯的摩尔质量: MA＝78.11 kg/kmol 甲苯的摩尔质量: MB＝92.13 kg/kmol 质量分率： XF=0.45 XD＝0.988 0.2779＝ XW＝0.0198 3.1.3 原料液及塔顶、塔底的平均摩尔质量 MF =0.5*(78.11+92.13)=85.13 kg/kmol MD=0.99*78.11+0.01*92.13=78.25 kg/kmol MW=0.0198*78.11+(1-0.0198)*92.13=90.45 kg/kmol 3. 2 塔板数的确定 3.2.1 理论板数NT的求取 苯-甲苯属理想物系,可采取图解法求理论板层数 (1).由设计手册查得苯-甲苯物系的气液平衡数据,绘出x-y图,见图1 表1：苯—甲苯物系的气液平衡数据 温度（℃） 110.6 106.1 105 102.1 100 98.6 95.2 95 x 0 0.088 0.130 0.200 0.258 0.300 0.397 0.412 y 0 0.212 0.262 0.370 0.456 0.500 0.618 0.633 温度（℃） 92.1 90 89.4 86.8 85 84.4 82.3 80.1 x 0.489 0.581 0.592 0.700 0.780 0.803 0.903 1.000 y 0.710 0.777 0.789 0.853 0.900 0.914 0.957 1.000 (2).求最小回流比及操作回流比 采用作图法求最小回流比.在图1中对角线上,自点e(0.5