苯—甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计.doc

中山火炬职业技术学院 大 型 作 业 报 告 （2008/2009学年第二学期） 课程名称 化工原理课程设计 课程代码 054001 院（系） 生物医药系 专 业 精细化学品生产技术 班 级 精化071 时 间 1月日月日 化 工 原 理 课 程 设 计 任 务 书 专业: 班级:姓 名: 设计日期: 20 年月日至 20 年月日 设计题目: —丙烷 混合液筛板(浮阀)精馏塔设计 设计条件: 年处理量：62吨 料液初温：35℃ 料液浓度： 50%（苯质量分率） 塔顶产品浓度：98%（苯质量分率） 塔底釜液含甲苯量不低于 98%(以质量计) 每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4 kpa（表压） 冷却水温度：30℃ 饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压) 设备型式：筛板(浮阀)塔 厂址：中山火炬开发区 指导教师:__ 2011年月日 前 言 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，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。实现原料混合物中各组成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。苯——甲苯体系比较容易分离，待处理料液清洁。因此用筛板塔。 筛板塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。 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。 绪 论 4 第一节 概 述 8 1.1精馏操作对塔设备的要求 8 1.2板式塔类型 8 1.2.1筛板塔 9 1.2.2浮阀塔 9 1.3精馏塔的设计步骤 9 第二节 设计方案的确定 10 2.1操作条件的确定 10 2.1.1操作压力 10 2.1.2 进料状态 10 2.1.3加热方式 10 2.1.4冷却剂与出口温度 11 2.1.5热能的利用 11 2.2确定设计方案的原则 11 第三节 板式精馏塔的工艺计算 12 3.1 物料衡算与操作线方程 12 3.1.1 常规塔 12 3.1.2 直接蒸汽加热 13 第四节 板式塔主要尺寸的设计计算 14 4.1塔的有效高度和板间距的初选 15 4.1.1塔的有效高度 15 4.1.2板间距的初选 15 4.2 塔径 15 4.2.1初步计算塔径 16 4.2.2塔径的圆整 16 4.2.3 塔径的核算 17 第五节 板式塔的结构 17 5.1 塔的总体结构 17 5.2 塔体总高度 18 5.2.1塔顶空间HD 18 5.2.2人孔数目 18 5.2.3塔底空间HB 20 5.3 塔板结构 20 5.3.1整块式塔板结构 20 第六节 精馏装置的附属设备 20 6.1 回流冷凝器 20 6.2 管壳式换热器的设计与选型 21 6.2.1流体流动阻力（压强降）的计算 21 6.2.2管壳式换热器的选型和设计计算步骤 22 6.3 再沸器 23 6.4接管直径 24 6.4加热蒸气鼓泡管 25 6.5离心泵的选择 25 绪 论 一、化工原理课程设计的目的和要求 课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作