化工原理课程的设计苯——甲苯二元物系筛板式精馏塔的的设计.docx

化工原理课程设计设计题目：苯——甲苯二元物系筛板式精馏塔的设计设计组组员：指导老师：生物与化学工程学院制药工程专业目录目录- 0 -任务书- 2 -摘要- 3 -第1章.绪论- 4 -第2章.塔板的设计计算- 5 -2.1精馏流程的确定- 7 -2.2塔的物料衡算- 7 -2.3塔板数的确定- 7 -2.4塔的工艺条件及物性数据计算- 9 -2.5精馏段气液负荷计算- 10 -2.6塔和塔板主要工艺尺寸计算- 10 -2.7筛板的流体力学验算- 13 -2.8塔板负荷性能图- 15 -2.9筛板塔工艺设计计算结果汇总表- 17 -主要符号说明- 18 -参考文献- 20 -致谢- 21 -附录- 22 -任务书设计题目：苯—甲苯二元物系浮阀式精馏塔的设计原始数据及条件：1、常压 p=1atm;2、进料组分0.45（摩尔分数），处理量95Kmol/h;3、塔顶馏出液组成0.98（摩尔分数），塔底釜液组成0.03（摩尔分数）；4、加料热状况q=0.96,塔顶全凝器为泡点回流，回流比R=(1.1-2.0)Rmin,单板压降≤0.7KPa。设计任务：1. 完成该精馏塔的各工艺设计，包括物料衡算、热量衡算及筛板塔的设计计算。2. 画出带控制点的工艺流程图、精馏塔设计条件图。3. 写出该精馏塔的设计说明书。摘要本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的核算，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。本次设计结果为：理论板数为15块，塔效率为52%，精馏段实际板数为14块，提馏段实际板数为16块，实际板数30块。进料位置为第16块板，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1.4米，塔高19.1米，人孔有4个，通过筛板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。关键词：二元精馏、筛板式精馏塔、物料衡算、流体力学验算。绪论精馏的基本原理是根据各液体在混合液中的挥发度不同，采用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理来实现连续的高纯度分离。在现代的工业生产中已经广泛地应用于物系的分离、提纯、制备等领域，并取得了良好的效益。其中主要包括板式塔和填料塔，而板式塔的塔板类型主要有泡罩塔板、浮阀塔板、筛板塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板等等,本次课程设计是浮阀塔。精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法本次课程设计是分离苯——甲苯二元物系。在此我选用精馏筛板塔。具有以下特点：（１）结构简单、制造维修方便．（２）生产能力大，比浮阀塔还高．（３）塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏．（４）塔板效率较高，但比浮阀塔稍低．（５）合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性，仅稍低与泡罩塔．（６）小孔径筛板易堵塞，故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液．本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件、物性参数及接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。理工科大学生应具有较高的综合能力，解决实际生产问题的能力，课程设计是一次让我们接触实际生产的良好机会，我们应充分利用这样的时机认真去对待每一项任务，为将来打下一个稳固的基础。而先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是我们所应坚持的设计方向和追求的目标。塔板的设计计算主要基础数据：（1）苯和甲苯的物理性质项目分子式相对分子质量M沸点/℃临界温度tc/℃临界压强pc/kPa苯C6H678.1180.1288.56833.4甲苯C6H5-CH392.13110.6318.574107.7（2）常压下苯-甲苯的气液平衡数据温度t/℃液相中苯的摩尔分数x/%气相中苯的摩尔分数y/%110.560.000.00109.911.002.50108.793.007.11107.615.0011.2105.0510.020.8102.7915.029.4100.7520.037.298.8425.044.297.1330.050.795.5