防火基础知识与火灾报警苯-甲苯分离过程筛板精馏塔设计.doc

化工原理 课程设计 题 目 苯-甲苯分离过程筛板精馏塔设计 （院） 系 化工院 专 业 化学工程与工艺 班 级 2010级化工1班 学生姓名 *********** 学 号 1006210140 指导教师 ******* 设计任务书 一、设计题目 苯-甲苯分离过程浮阀板精馏塔设计 二、设计任务 1.原料名称:苯-甲苯二元均相混合物； 2.原料组成：含苯40%（质量百分比）； 3.产品要求：塔顶产品中苯含量不低于99.1%，塔釜中苯含量小于1%； 4.生产能力：年产量2.4万吨/年； 5.设备形式：浮阀塔； 6.生产时间：300天/年，每天24h运行； 7.进料状况：气液进料； 8.操作压力：常压； 9.加热蒸汽压力：270.15kPa 10.冷却水温度：进口35℃，出口45℃； 三、设计内容 1.设计方案的选定及流程说明 2.精馏塔的物料衡算 3.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度） 4.塔板数的确定 5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6.塔板主要工艺尺寸的计算 7.塔板的流体力学验算 8.塔板负荷性能图 9.换热器设计 10.馏塔接管尺寸计算 11.绘制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12.绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件，A1图纸） 13.撰写课程设计说明书一份 四、设计要求 1.工艺设计说明书一份 2.工艺流程图一张，主要设备总装配图一张（采用AutoCAD绘制） 引言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。 精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。 目录 第一章 塔板的工艺设计 8 1.1 精馏塔全塔物料衡算 8 1.1.1原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率 8 1.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 8 1.1.3 物料衡算 8 1.2基本数据 8 1.2.1各种定性温度 8 1.2.2相对挥发度 10 1.2.3表面张力 10 1.2.4密度 11 1.2.5精馏塔的气、液相负荷 12 1.3实际塔板数计算 13 1.3.1理论塔板数 13 1.3.2实际塔板数 14 1.3.3操作压力的计算 14 1.4 塔高、塔径的计算 15 1.4.1精馏塔高度 15 1.4.2精馏塔直径 15 1.5溢流装置 16 1.5.1堰长 16 1.5.2降液管宽度及横截面 17 1.5.3降液管底隙高度 17 1.6 塔板布置图 18 第二章 塔板的流体力学计算 18 2.1 气体通过浮阀塔的压降 18 2.1.1干板阻力的计算 19 2.2 液泛 19 2.3 雾沫夹带 20 2.4 塔的负荷性能图 21 2.4.1.雾沫夹带线 21 2.4.2漏液线 21 2.4.3液相负荷上限 21 2.4.4液相负荷下限 22 2.4.5液泛线 22 2.4.6作图 23 第三章 附属设备的设计 24 3.1 塔顶冷凝器 24 3.2塔顶再沸器 25 3.3 接管 26 3.3.1进料管 26 3.3.2塔顶蒸汽出料管 26 3.3.3釜液出料管 26 3.3.4塔釜进气管 26 浮阀精馏设计结果统计表 27 自我评价 28 参考文献 30 概述 本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于该二元均相混合物的分离，应采用连续精馏过程。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。塔顶上升蒸汽采用