化工原理课程研发设计之苯甲苯浮阀塔精馏.doc

浮阀精馏塔工艺设计任务书 工艺要求与数据 （1）料液为苯——甲苯混合液，含苯40 %（质量分数） （2）XD=94 % XW=3 %（质量分数） （3）年生产能力：7万吨（进料） 设计条件 （1）连续常压操作、中间加料、泡点回流 （2）泡点进料 （3）年生产时间330天 （4）塔釜用间接蒸汽加热，加热蒸汽压力 300 kPa （5）设塔顶冷凝用水进口温度为25℃ 设计内容 精馏流程设计及论证 工艺计算 塔盘设计（精馏段、提馏段各选一块） 精馏段、提馏段流体力学条件校核 主要辅助设备的选型（再沸器、冷凝器） 控制系统、节能措施、工艺调整、故障处理、废液处理的方案 设计成果 设计说明书（含评价与体会） 设计图纸（画在设计说明书中：流程图、t-x-y图、作图法求理论塔板数、负荷性能图2张）、（画在图纸上：塔盘布置图1张、浮阀塔工艺条件图1张）  化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀塔精馏 班级： _ 姓名： _ 专业： _ 目 录 绪 论……………………………………………………………………3 第一章 设计方案的选择和论证 1、设计流程……………………………………………………………5 2、设计要求……………………………………………………………6 3、设计思路……………………………………………………………6 4、相关符号说明………………………………………………………7 第二章 塔的工艺计算 1、基础物性数据………………………………………………………9 2、塔的工艺计算………………………………………………………10 3、逐板计算法求理论板数计算………………………………………11 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算………………………12 5、精馏塔的工艺尺寸的计算…………………………………………16 6、塔板流体力学校核…………………………………………………23 7、塔板负荷性能图……………………………………………………27 8、设计结果一览表……………………………………………………31 9、辅助设备的选型……………………………………………………33 10、塔附件设计计算……………………………………………………34 第三章 安全与环保 1、安全注意事项………………………………………………………38 2、环境保护……………………………………………………………39 第四章 设计过程的评述和讨论 1、回流比的选择………………………………………………………39 2、塔高和塔径…………………………………………………………40 3、进料状况的影响……………………………………………………40 4、热量衡算和节能……………………………………………………40 5、精馏塔的操作和调节………………………………………………41 结束语 …………………………………………………………………42 参考文献 ………………………………………………………………43 绪 论 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。 板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。 浮阀塔广泛用于精馏、吸收和解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触。浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动，自行调节。 浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀，此型又分为F－1型（V－1型）、V－4型、十字架型、和A型，其中F－1型浮阀结构较简单、节省材料，制造方便，性能良好，故在化工及炼油生产中普遍应用，已列入部颁标准（JB－1118－81）。其阀孔直径为39mm，重阀质量为33g，轻阀为25g。一般多采用重阀，因其操作稳定性好。 浮阀塔的主要优点是生产能力大，操作弹性较大，塔板