苯和甲苯常压连续精馏塔的设计毕设论文.doc

化工原理课程设计 （2013届） 题 目 苯和甲苯常压连续精馏塔的设计 学 院 医药化工 专 业 化学工程与工艺 班 级 2013级化学工程与工艺（2）班 学 号 1332210043 学生姓名 吕 丹 丹 指导教师 葛 昌 华 完成日期 2016年5月 目录 （2013届） 1 一 设计任务书 4 一）设计题目 4 二）设计任务和操作条件 4 三）设备型式 4 四）厂址 4 五）设备工作日 4 六）设计内容 5 二 设计方案的选定 5 （一 ）精馏流程的确定 5 （二）操作压力的选择 6 （三）进料热状态的选择 6 （四）加热方式 6 （五）回流比的选择 7 （六）换热器的选择(以及泵的选择) 7 符号说明（精馏塔） 7 三 设计基础数据 12 四 塔的工艺计算 14 一） 塔的物料衡算 14 二） 塔板数的确定 15 三 ）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 19 （一 ）操作压力计算 19 四 ）塔和塔板主要工艺尺寸计算（提馏段） 23 （二）精馏塔有效高度的计算 24 （三）塔板的主要工艺尺寸计算 24 五 筛板的流体力学验算 26 1 塔板压降 26 2 液面落差 27 3 液沫夹带 27 4 漏液 27 5液泛 27 六 塔板负荷性能图 28 七 板式塔的结构与附属设备 33 （一 ）塔体总结构 33 （4）塔高 33 （二）塔板结构 34 （三）精馏塔的附属结构 34 （4）计算平均温差 35 八 参考书目 39 九 设计心得体会 39 八 附录 40 一 设计任务书 一设计题目 苯和甲苯常压连续精馏塔的设计 二设计任务和操作条件 1原料含苯45%甲苯55%（质量分数），温度为25摄氏度 2产品要求：苯99.8%，甲苯99.5%（质量分数） 3年生产能力：2.9万吨原料 4操作条件 （1 ）操作压强：常压 （2）进料热状态 （3）回流比 （4）加热蒸汽压力：0.2-0.4MPa （5）单板压降：〉/0.7KPa ）q1.0时，为低于泡点温度的冷液进料； q=1.0为泡点下的饱和液体； q=0为露点下的饱和蒸气 1q0为介于泡点与露点间的气液混合物； q〈0q=1.0。 （四）加热方式 蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器 （五）回流比的选择 选择回流比，主要从经济观点出发，力求使设备费和操作费用之和最低。一般经验值为（1.1~2.0）RminAa---塔板开孔面积，m2 Af---降液管面积，m2 Ao---筛孔面积，m2 At---塔截面积，m2 C---负荷系数，量纲为1 Co---流量系数，量纲为1 D---塔顶流出液流量，Kmol/h D---塔径，m Do---筛孔直径，mm E---液流收缩系数，量纲为1 ET---全板效率，量纲为1 ev---液沫夹带量，kg（液）（气） F---进料流量，Kmol/h Fa---气相动能因数，m/s(kg/m3)1/2 g---重力加速度，m/s2 H---塔高，m hT---板间距，m hc---与干板压降相当的液柱高度，m hd---与液体流经降液管的压降相当的液柱高度，m ht---与气流穿过板上液层的压降相当的液柱高度，m hf---板上鼓泡层高度，m hl---进口堰与降液管间的水平距离，m hL---板上层液高度，m ho---降液管底隙高度，m how---堰上层液高度，m hp---与单板压降相当的液柱高度，m hw---溢流堰高度，m K---筛板的稳定系数，量纲为1 hδ---与克服液体表面张力的压降相当的液柱高度，m L---塔内下降液体的流量，Kmol/h Lh---液体流量，m3/h Ls---塔内下降液体的流量，m3/h lw---溢流堰长度，m N---塔板数 Np---实际塔板数 NT---理论塔板数 n---筛孔数 P---操作压强，KPa △p---压强降，KPa q---进料热状态参数 R---回流比，m r---开孔区半径，m t---筛孔中心距，m u---空塔气速，m/s ua---按开孔区流通面积计算的气速，m/s u0---筛孔气速，m/s u0`---降液管底隙处液体流速，m/s V---塔内上升蒸汽量，Kmol/h Vs---塔内上升蒸汽流量，m/