苯-甲苯板式精馏塔的设计--化工原理课程设计.docxVIP

化工原理课程设计苯-甲苯板式精馏塔的设计 题 目： 苯-甲苯板式精馏塔的设计 学 院： 环 境 与 化 学 工 程 学 院 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师：2016年12月化工原理课程设计任务书一、设计题目试设计一座苯-甲苯连续精馏塔，要求年产纯度为96.5%的苯8.5万吨，塔釜馏出液中含苯不得高于2%，原料液中含苯38%（以上均为质量分数）。二、操作条件1、塔顶压力 4kPa（表压）2、进料热状态 泡点进料3、回流比 34、塔底加热蒸气压力 0.5MPa（表压）单板压降 ≤0.7 kPa。三、塔板类型筛板。四、工作日每年300天，每天24小时连续生产。厂址厂址为万州地区。设计内容精馏塔的物料衡算；塔板数的确定；精馏塔的工艺条件及其有关物性数据的计算；精馏塔的塔体工艺尺寸计算；塔板主要工艺尺寸的计算；塔板的流体力学验算；塔板负荷性能图；精馏塔接管尺寸计算；绘制生产工艺流程图；10、绘制精馏塔设计条件图；11、对设计过程的总结。七、物性数据可查有关手册。苯、甲苯纯组分的饱和蒸气压数据需要自己查阅苯、甲苯的汽液平衡数据需要自己查阅目录1.设计方案的确定………………………………………………42.精馏塔的物料衡算……………………………………………42.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率…………………………42.2原料液及塔顶、塔釜的平均摩尔质量………………………42.3物料衡算………………………………………………………… 43.塔板数的确定 …………………………………………………53.1理论板数NT的求取………………………………………………53.2实际板数的求取 …………………………………………………64.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算……………………7 4.1操作压力的计算……………………………………………………74.2操作温度的计算……………………………………………………74.3平均摩尔质量的计算………………………………………………94.4平均密度的计算……………………………………………………94.5液相平均表面张力的计算 ………………………………………104.6液体平均粘度的计算 ……………………………………………114.7气液负荷计算 ………………………………………………115.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 …………………………………125.1塔径的计算………………………………………………………125.2塔高的计算………………………………………………………136.塔板主要工艺尺寸的计算 ……………………………………146.1溢流装置的计算…………………………………………………146.2塔板布置的计算…………………………………………………157.塔板的流体力学验算 …………………………………………177.1塔板压降…………………………………………………………177.2液面落差…………………………………………………………187.3液沫夹带…………………………………………………………187.4漏液………………………………………………………………197.5液泛………………………………………………………………198.负荷性能图…………………………………………………………208.1精馏段塔板负荷性能图…………………………………………208.2提镏段塔板负荷性能图…………………………………………229.精馏塔接管尺寸计算 ……………………………………………259.1塔顶蒸气出口管…………………………………………………259.2塔顶回流液管……………………………………………………259.3进料管……………………………………………………………259.4塔釜出料管………………………………………………………269.5塔顶产品出口管径…………………………………………………2610.设计一览表………………………………………………………2811. 对设计过程的总结……………………………………………3012.附图………………………………………………………………3013.参考文献…………………………………………………………33设计方案的确定（1）精馏方式：本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中，并连续收集产物和排出残液。其优点是集成度高，可控性好，产品质量稳定。（2）操作压力：本设计选择常压，常压操作对设备要求低，操作费用低，适用于苯和氯苯这类非热敏沸点在常温（工业低温段）物系分离。（3）塔板形式：筛板塔处理能力大，塔板效率高，压降教低，在苯和氯苯这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。（4）加料方