化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计.pdf

可修改编辑 湖南科技大学 化工原理课程设计 ——苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计 专业班级 ： 应用化学二班 姓 名 ： 李钰冰 学 号 ： 1006020221 指导老师 ： 杨明平、仇明华、刘和秀 2012年12月24 日~2013年1月4 日 精品doc 可修改编辑 10 级应用化学专业板式精馏塔设计任务书 一、设计题目：苯 —— 甲苯连续精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件 1 、进精馏塔料液含苯 38% （质量） ，其余为甲苯 2 、产品中苯含量不得少于 96% （质量） 3 、釜液中苯含量不得高于4% （质量） 4 、生产能力： 5.5 吨 / 小时 5 、操作条件： (1) 精馏塔顶压强： 4.5kPa （表压） (2) 进料热状态：自选 (3) 加热蒸气： 600kPa （表压）的饱和蒸气 (4) 回流比：自选 (5) 单板压降： ≯ 0.7kPa 三、设备型式：筛板塔 四、厂址：湘潭地区（年平均水温 20 ℃ ） 五、设计内容 （设计基础数据参见设计指导书） 1 、设计方案的确定及流程说明 2 、塔的工艺计算 3 、塔和塔板主要工艺尺寸的计算 ⑴ 塔板、塔径及塔板结构尺寸的确定 ⑵ 塔板的流体力学验算 ⑶ 塔板的负荷性能图 4 、设计结果概要或设计一览表 5 、换热器的选型与计算 6 、生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图及筛板布置图 7 、对本设计的评述或有关问题的分析讨论 六、按要求编制相应的设计说明书 七、主要参考资料 化工原理、化工原理课程设计指导书、化工工艺设计手册、物理化学手册 八、指导老师 组织人：刘和秀 指导老师：杨明平、仇明华、刘和秀 九、时间 2012.12.242013.1.4 精品doc 可修改编辑 前言 化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品几乎都是有若干组分组成的混合物，而且 其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存、运输、加工和使用的需求，时常需要将这 些混合物分离为较纯净或纯态的物质。芳香族化合物是化工生产中的重要的材料，可用来制 备染料、树脂、农药、合成药物、合成橡胶，合成纤维和洗涤等等；苯与甲苯都是重要的化 工原料，苯 - 甲苯混合溶液的分离技术一直是一个重要的课题。如何获得较大的生产率， 较大的经济效益，较高的安全系数和设计方案的较强可操作性仍然是技术难题。本设计正是 以优化的理念进行估算设计核算力求达到较高要求而进行的方案设计。甲苯不仅是有机化工 合成的优良溶剂，而且可以合成异氰酸酯，甲酚等化工产品，同时也可以来制造三硝酸甲苯、 苯甲酸、对苯二甲酸、防腐剂、染料、泡沫塑料、合成纤维等。 精馏是分离液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。精馏过程在能量剂的驱动下，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。该过程是同时进行传质、传热的过程。本次设计任务为设 计一定处理量的精馏塔， 实现苯— 甲苯的分离。鉴于设计任务的处理量不大，苯 — 甲苯 体系比较易于分离，待处理料液清洁的特点，设计决定选用筛板塔。 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。筛板塔是生产中最常用的板式塔之一。板式塔具 有机构简单、制造和维修方便、生产能力大、塔板压降小、踏板效率高等优点。 本课程设计的主要内容是过程的物料衡算、热量衡算、工艺计算、结构设计和校核。在 本次课程设计过程中，老师和同学给了我很大的帮助，在此致以深切地感谢。限于编者水平 所限，不当之处，诚请老师及读者提出宝贵意见和建议！