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分离苯--甲苯混合液的浮阀板式精馏塔 工艺设计 专 业： 化学工程与工艺 学 号： 040840221 姓 名： 张 明 指导教师： 谭志斗 周红艳 日 期： 二零一一年四月十六日 目 录 Context 第一章 前言 1.1苯和甲苯在工业中的用途 1.2精馏原理及其在工业生产中的应用 1.3精馏操作的特点及其对塔设备的要求 1.4常用板式塔的类型及本设计的选型 1.5本设计所选塔的特性 1.6相关物性参数说明 第二章 设计题目及设计任务书 第三章 工艺条件的确定和说明 3.1确定操作压力 3.2确定进料状态 3.3确定加热剂和加热方式 3.4确定冷却剂及其进出口温度 第四章 流程的确定和说明 4.1流程 4.2流程说明 第五章精馏塔的设计计算 5.1全塔的物料衡算 5.1.1料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 5.1.2料液及塔顶底产品平均摩尔质量 5.1.3料液及塔顶底产品摩尔流率 5.2回流比的确定 5.3塔板数的确定 5.4气液负荷计算 5.4.1平均压强 5.4.2平均分子量 5.4.3液体的平均粘度 5.4.4液体的平均密度 5.4.5体积流量 5.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 5.5.1 塔径的计算 5.5.2精馏塔有效高度的计算 5.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 5.6.1溢流装置计算 5.7 浮阀的布置 5.7.1 阀孔速度 5.7.2 开孔率 5.7.3 阀孔总面积 5.7.4 浮阀总数 5.7.5 塔板上布置浮阀的有效操作面积 5.7.6 浮阀的排列 5.8 塔板流动性能校核 5.8.1液沫夹带量校核 5.8.2 塔板阻力校核 5.8.3 降液管液泛校核 5.8.4 液体在降液管中停留时间校核 5.8.5严重漏液校核 5.9 塔板负荷性能图 5.9.1漏液线 5.9.2 液沫夹带线 5.9.3 液相负荷下限线 5.9.4 液相负荷上限线 5.9.5液泛线 5.9.6塔板性能负荷图 5.9.7浮阀塔的工艺设计计算结果总表 第六章 塔的机械设计 6.1、设计条件 6.2、按计算压力计算塔体和封头厚度 6.3、塔设备质量载荷计算 6.4、风载荷和风弯矩计算 6.5、地震弯矩计算 6.6、各种载荷引起的轴向应力 6.7、塔体和裙座危险截面的强度及稳定校核 6.8、塔体水压试验和吊装时的应力校核 6.9、基础环设计 6.10、地脚栓设计 第七章 设计结果的讨论及说明 第八章 参考文献 第九章 课程设计总结 致谢 中文摘要： 目前用于气液分离的传质设备主要采用板式塔，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面都比较优越。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上下浮动，自行调节。其中精馏塔的工艺设计计算包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算，塔板的布置，塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。 关键词： 气液传质分离 精馏 浮阀塔 Abstract: Currently，the main transferring equipment that used for gas-liquid separation is tray column. For the separation of binary, we should use a continuous process. The advantages of the float value tower lie in the flexibility of operation, efficiency of the operation, pressure drop, producing capacity, and equipment costs. Its main feature is that there is a floating valve on the hole of the plate, then the air can come into the tray plate at a steady rate and make contract with