苯—甲苯二元物系筛板式精馏塔设计张彦峰.docVIP

吉林化工学院 化工原理 课 程 设 计 题目 苯—甲苯二元物系筛板式精馏塔的设计 教 学 院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 年 月 日 设计任务书 1、设计题目 ： 苯——甲苯二元物系筛板式精馏塔的设计 2．设计条件 ： 塔顶压力为常压 处理量：　 F=75Kmol/h 进料组成： =0.41 馏出液组成：=0.98 釜液组成： =0.02 加料热状态： q= 0.98（以上均为摩尔百分率） 塔顶全凝器 泡点回流 塔釜间接蒸汽加热 回流比： 单板压降： 3．设计内容 ： 1、确定工艺流程。 2、精馏塔的物料衡算。 3、塔板数的确定。 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算。 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算。 6、踏板版面布置设计。 7、塔板的流体力学验算与负荷性能图。 8、精馏塔接管尺寸计算。 9、塔顶全凝器工艺设计计算和选型。 10、进料泵的工艺设计计算和选型。 目 录 设计任务书 II 前 言 1 摘 要 2 第一章 绪 论 1 1.1精馏流程设计方案的确定 1 1.2设计思路 1 1.2.1精馏方式的选定 1 1.2.2加热方式 1 1.2.3操作压力的选取 2 1.2.4回流比的选择 2 1.2.5塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择 2 1.2.6板式塔的选择 2 1.2.7 关于附属设备的设计 2 第二章 精馏塔工艺设计计算 1 2.1物料衡算 1 2.1.1塔的物料衡算 1 2.2板数的确定 1 2.2.1操作回流比的求取 1 2.2.2 求精馏塔气液相负荷 2 2.2.3 操作线方程的确定 2 2.2.4精馏塔理论塔板数及理论加料位置 2 2.2.5全塔效率的计算 3 第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 5 3.1操作压强 P的计算 5 3.2操作温度 5 3.3物性数据计算 5 3.3.1平均摩尔质量计算 5 3.3.2平均密度的计算 6 3.3.3液体平均表面张力计算 7 3.4 精馏塔体工艺尺寸的计算 8 3.4.1塔径的计算 8 3.5 精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 9 3.5.1精馏塔有效高度计算 9 3.5.2溢流装置计算 10 3.5.3塔板布置 12 3.6筛板的流体力学验算 13 3.6.1塔板压降 13 3.6.2液沫夹带量ev的验算 14 3.6.3 漏液的验算 15 3.6.4液泛验算 15 3.7塔板负荷性能图 15 3.7.1 （1）精馏段漏液线 15 （2）提馏段漏液线 16 3.7.2液沫夹带线 17 （1）精馏段液沫夹带线 17 （2）提馏段液沫夹带线 17 3.7.3液相负荷下限线 18 （1）精馏段液相负荷下限线 18 （2）提馏段液相负荷下限线 18 3.7.4液相负荷上限线 18 （1）精馏段液相负荷上限线 18 （2）提馏段液相负荷上限线 18 3.7.5液泛线 18 （1）精馏段液泛线 18 （2）提馏段液泛线 19 3.8热量衡算 21 3.8.1塔顶热量 21 3.8.2塔底热量 22 第四章 塔的辅助设备及附件的计算与选型 22 4.1全凝器 22 4.2再沸器 23 4.3接管管径计算与选型 23 4.4塔顶空间 25 4.5塔底空间 25 4.6裙座 25 4.7人孔 25 4.8泵的选型 25 计算结果总汇 1 致 谢 2 参考文献 2 主要符号说明1 3 主要符号说明2 4 附录 5 前 言 课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。健全合理的知识结构可发挥应有的作用。 此次化工原理设计是精馏塔的设计。精馏塔是化工生产中十分重要的设备。精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板，利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。在精馏塔中，塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升，来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次接触，进行传质传热过程，轻组分上升，重组分下降，使混合物达到一定程度的分离。精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关，还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。本设计我们使用筛板塔。其突出优点为结构简单，造价低板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率