课程设计苯甲苯连续精馏塔设计.doc

设计任务书 设计题目： 苯－甲苯连续精馏塔设计 件： 操作压力：p=1.0atm(绝压) 处理量3260吨/年 进料含苯0.415（质量分数） 塔顶产品含苯0.976（质量分数） 塔釜残液中苯浓度不大于0.01（质量分数） 塔顶全凝器：泡点回流 塔釜为饱和蒸汽间接加热 塔板采用浮阀 设 计 要 求 ： (1) 完成该精馏塔及辅助设备工艺设计计算。 (2) 绘制生产工艺流程图、精馏塔工艺条件图。 (3) 撰写设计说明书。 目 录 摘 要 1 绪 论 2 设计方案的选择 3 1 设计流程 3 2 设计思路 3 第1章 塔板的工艺设计 5 1.1物料衡算 5 1.2平衡线方程的确定 5 1.3最小回流比的确定 7 1.4求精馏塔的气液相负荷 7 1.5操作线方程 7 1.6用逐板法算理论板数 7 1.7实际板数的求取 8 1.8全塔效率 9 第2章 精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 10 2.1物性数据的计算 10 2.1.1进料温度的计算 10 2.1.2 操作压强 10 2.1.3平均摩尔质量的计算 10 1.3.4平均密度计算 11 2.1.4液体平均表面张力计算 13 2.1.5液体平均粘度计算 14 2.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 14 2.2.1塔径的计算 14 2.2.2精馏塔有效高度的计算 16 2.3溢流装置计算 16 2.4浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 17 2.5塔板流体力学验算 19 2.5.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降 19 2.5.2 淹塔 20 2.5.3计算雾沫夹带量 21 2.6精馏段塔板负荷性能图 22 2.6.1雾沫夹带上限线 22 2.6.2液泛线 23 2.6.3 液相负荷上限线 24 2.6.4漏液线 24 2.6.5液相负荷下限线 24 2.7小结 25 第3章 热量衡算 27 3.1相关介质的选择 27 3.1.1加热介质的选择 27 3.1.2冷凝剂 27 3.2蒸发潜热衡算 27 3.2.1 塔顶热量 27 3.2.2 塔底热量 28 3.3焓值衡算 28 第4章 辅助设备 31 4.1冷凝器的选型 31 4.1.1计算冷却水流量 31 4.1.2冷凝器的计算与选型 31 4.2接管 32 4.3塔总体高度的设计 32 4.3.1塔的顶部空间高度 32 4.3.2塔的底部空间高度 32 4.4人孔 33 4.5裙座 33 4.6塔立体高度 33 致谢 34 参考文献 35 主要符号说明 36摘 要 化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 本设计书对苯和甲苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图13.11米，塔径0.4米，按逐板计算理论板数为25。算得全塔效率为0.534。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为12，提馏段实际板数为12。实际加料位置在第13块板(从上往下数)，操作弹性为3.43。通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。再沸器采用卧式浮头式换热器。用140℃饱和蒸汽加热，用15℃循水作冷凝剂。饱和蒸汽走管程，釜液走壳程。 关键词：苯__甲苯、精馏、精馏塔设备结构 绪 论 化工生产中常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。互溶液体混合物的分离有多种方法，蒸馏及精馏是其中最常用的一种。蒸馏是分离均相混合物的单元操作之一，精馏是最常用的蒸馏方式，是组成化工生产过程的主要单元操作。为实现高纯度的分离已成为蒸馏方法能否广泛应用的核心问题，为此而提出了精馏过程。精馏的核心是回流，精馏操作的实质是塔底供热产生蒸汽回流，塔顶冷凝造成液体回流。 我们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和创新的能力。课程设计是一次让我们接触并了解实际生产的大好机会，我们应充分利用这样的机会去认真去对待。而新颖的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是我们所应坚持努力的方向和追求的目标。 浮阀塔盘自20世纪50年代初期开发以来，由于