化工原理课程设计_分离苯-甲苯筛板精馏塔的设计.docVIP

课程设计（论文）任务书 机械工程学院 过控教研室 学号 学生姓名 专业班级 过控10-1 设计题目 分离苯—甲苯用筛板精馏塔设计 设计技术参数 料液种类：苯—甲苯混合液 年处理量：40000吨 料液浓度：45% 塔顶产品浓度：99%（轻组分质量分数） 塔底釜液浓度：99%（重组分质量分数） 每年实际生产天数：330（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4kPa(表压) 设备形式：筛板精馏塔 厂址：淮南地区 设计要求 完成精馏塔工艺设计、精馏设备设计、绘制塔板结构简图、编制设计说明书 工作量 说明书总页数不少于25页 工作计划 从2012年12月29号开始到2013年1月4号结束 参考资料 [1] 程能林.溶剂手册.北京：化学工业出版社，2002 [2] 刘光启等.化工物性算图手册, 2002 [3] 王志魁.刘丽英.刘伟.化工原理：化学工业出版社;2010 [4] 贾邵义 柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002 [5] 吴俊.宋孝勇等.化工原理课程设计:华东理工大学出版社2011 指导教师签字 教研室主任签字 2012年12月16日 目录 一 、流程和工艺条件的确定和说明…………………………………..7 1.1、操作条件 1.2、基础数据 二 、精馏塔的物料衡算……………………………………………......7 2.1、原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率 2.2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 2.3、物料衡算 三 、塔板数的确定……………………………………………………..8 3.1 、绘x-y图 3.2、最小回流比及操作回流比的确定 3.3、精馏塔气、液相负荷的确定 3.4、求操作线方程 3.5、求理论板层数 3.6、塔板数的求取 四 、精馏塔的工艺条件及有关物性的计算………………………….10 4.1、操作压力计算 4.2、操作温度计算 4.3、平均摩尔质量计算 4.4、均密度计算 4.4.1、相平均密度计算 4.4.2、液相平均密度计算 4.5、液体平均表面张力计算 4.6、液体平均黏度计算 4.6.1、塔顶液相平均粘度的计算 4.6.2、进料板液相平均粘度的计算 4.7、全塔效率计算 4.7.1、全塔液相平均粘度计算 4.7.2、全塔平均相对挥发度计算 4.7.3、全塔效率的计算 五 、精馏塔的塔体工艺尺寸计算……………………………………14 5.1、塔径的计算 5.2、精馏塔有效高度的计算 六 、塔板主要工艺尺寸的计算………………………………………16 6.1、溢流装置计算 6.1.1、堰长 6.1.2、溢流堰高度 6.1.3、弓形降液管宽度和截面积 6.1.4、降液管底隙高度 6.2．塔板布置 6.2.1、塔板分布 6.2.2、边缘区宽度确定 6.2.3、开孔区面积计算 6.2.4、筛孔计算及其排列 七 、筛板的流体力学验算……………………………………………18 7.1、塔板压降 7.1.1、干板压降计算 7.1.2、气体通过液层的阻力计算 7.1.3、液体表面张力的阻力计算 7.2、液面落差 7.3、液沫夹带 7.4、漏液 7.5、液泛 八 、塔板负荷性能图…………………………………………………21 8.1、漏液线 8.2、液沫夹带线 8.3、液相负荷下限线 8.4、液相负荷上限线 8.5、液泛线 九 、主要工艺接管尺寸的计算和选取………………………………24 9.1、塔顶蒸气出口管的直径回流管的直径进料管的直径塔底出料管的直径……………………………………………26 十一 、参考文献………………………………………………………27 十二 、附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）…………....27 关于分离苯—甲苯用筛板精馏塔设计的说明书 流程和工艺条件的确定和说明 本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。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入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 操作条件和基础数据 1.1、操作条件 塔顶压力：4kPa（表压） 进料热状态：泡点进料 回流比： 1.6倍 塔底加热蒸气压力 0.5Mpa（表压） 单板压降 ≤0.7kPa。 1.2、基础数据 进料中苯含量（质量分数） 45% 塔顶苯含量（质量分数） 99% 塔釜苯含量（