5.9万吨每年浮阀式连续精馏塔的设计 大学论文.doc

广东石油化工学院 化工原理课程设计 题 目：16.88万吨/年苯-甲苯浮阀式连续精馏塔的设计化工原理课程设计任务书 （化工13-3） 一、设计题目：×.××万吨/年苯-甲苯精馏装置的工艺设计　　　　　　　　(每年生产时间按7200小时计) 二、任务要求 设计一连续精馏装置以分离苯和甲苯混合物，具体工艺参数如下： 原料组成：　苯的质量分率为28% 原料处理量：质量流量为（7＋0.35×学号）×103kg/h 产品要求： 塔顶产品含苯量不小于99%（质量分率）塔釜产品含苯量不大于1%（质量分率） 工艺要求：常压精馏，选用浮阀塔；泡点进料，塔顶用全凝器，泡点回流，回流比R =1.3Rmin。 三、 主要内容 1．设计说明书 包括封面、设计任务书、目录、正文。 正文包括下述内容： 概况 装置的物料衡算 理论塔板数及实际塔板数计算 精馏塔主要结构尺寸的确定（包括塔径、塔高） 塔板主要结构尺寸的设计 塔板的流体力学计算和负荷性能图 精馏塔接管的设计 装置热量衡算及全凝器、再沸器等换热器的选型 设计结果汇总 设计自评 2．工艺流程图（A4，手绘，夹在设计说明书中） 3．精馏塔结构简图（A3或A2，手绘） 四 参考书目 1．夏清, 贾绍义. 化工原理 (上,下)[M], 天津大学出版社, 2012.1 2．贾绍义, 柴诚敬. 化工原理课程设计[M], 天津大学出版社, 2011.9 3．王国胜. 化工原理课程设计[M], 大连理工大学出版社, 2005 4．王红林, 陈砺. 化工设计[M], 华南理工大学出版社, 2001 目录 一.设计方案的确定及工艺流程的说明 - 1 - 1．设计方案的思考 - 1 - 2. 设计方案的特点 - 1 - 3．工艺流程的确定 - 1 - 二．设备工艺条件的计算 - 3 - 1．设计方案的确定及工艺流程的说明 - 3 - 2．全塔的物料衡算 - 3 - 2.1 原料液及塔顶、塔底产品含苯的摩尔分数 - 3 - 2.2 原料液及塔顶、塔底产品含苯的摩尔质量 - 3 - 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 - 3 - 3．塔板数的确定 - 4 - 3.1理论塔板数NT的求取 - 4 - 3.2 全塔效率ET - 6 - 3.2 实际塔板数 - 8 - 4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 - 8 - 4.1操作压力 - 8 - 4.2 操作温度 - 8 - 4.3平均摩尔质量计算 - 9 - 4.4平均密度 - 10 - 4.5 液体的平均表面张力 - 12 - 4.6 液体的平均粘度 - 13 - 4.7 气液相体积流量 - 14 - 5 主要设备工艺尺寸设计 - 15 - 5.1 塔径 - 15 - 5.2 精馏塔有效高度 - 17 - 6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 - 17 - 6.1 溢流装置 - 17 - 6.2 塔板布置 - 19 - 三.塔板流的体力学计算 - 22 - 1. 塔板压降 - 22 - 2 液泛计算 - 24 - 3 雾沫夹带的计算 - 25 - 4塔板负荷性能图 - 27 - 4.1 雾沫夹带线 - 27 - 4.2 液泛线 - 28 - 4.3 液相负荷上限线 - 29 - 4.4 气体负荷下限线（漏液线） - 30 - 4.5 液相负荷下限线 - 30 - 四.板式塔的结构与附属设备 - 32 - 1. 塔顶空间 - 32 - 2 塔底空间 - 33 - 3 人孔数目 - 33 - 4 塔高 - 33 - 5接管 - 34 - 5.1 进料管 - 34 - 5.2 回流管 - 34 - 5.3 塔顶蒸汽接管 - 35 - 5.4 釜液排出管 - 36 - 5.5 塔釜进气管 - 36 - 6法兰 - 37 - 7 筒体与封头 - 37 - 7.1 筒体 - 37 - 7.2 封头 - 37 - 7.3裙座 - 38 - 8 附属设备设计 - 38 - 8.1 泵的计算及选型 - 38 - 8.2 冷凝器 - 39 - 8.3 再沸器 - 41 - 五.计算结果总汇 - 42 - 六.结束语 - 43 - 七.符号说明： - 44 - 一.设计方案的确定及工艺流程的说明 1．设计方案的思考 通体由不锈钢制造，塔节规格Φ25～100mm、高度0.5～1.5m，每段塔节可设置1～2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。整个精馏塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并