分离苯甲精馏塔设计.docVIP

目录 任务书………………………………………………………………2 设计方案……………………………………………………………3 符号说明……………………………………………………………4 主要物性数据………………………………………………………5 工艺计算……………………………………………………………6 1、精馏塔全塔物料恒算……………………………………………6 2、塔板数的确定……………………………………………………6 3、实际塔板数的求取………………………………………………7 4、相关物性参数的计算……………………………………………9 5、塔和塔板的主要工艺尺寸计算………………………………15 6、筛板的流体力学计算…………………………………………20 7、塔板负荷性能图………………………………………………26 筛板塔工艺设计计算结果汇总 …………………………………33 管路设计 …………………………………………………………34 设计评述 …………………………………………………………35 参考文献 …………………………………………………………35 任务书 （一）设计题目 苯-乙苯连续精馏塔的设计 （二）设计任务及操作条件 进精馏塔的料液含乙苯40%（质量分数，下同），其余为苯； 塔顶的乙苯含量不得高于2%； 残液中乙苯含量不得低于98%； 生产能力为年产 5.5万 吨98%的乙苯产品； 操作条件 塔顶压力 4kPa（表压） 进料热状态 泡点进料 回流比 2倍最小回流比 加热蒸气压力 0.5MPa（表压） 单板压降 ≤0.7kPa。 （三）塔板类型 筛板塔。 （四）工作日 每年工作日为300天，每天24小时连续运行。 （五）厂址 厂址为新乡地区。 （六）设计内容 1、设计说明书的内容 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； 对设计过程的评述和有关问题的讨论 设计方案 本设计任务为分离苯-乙苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏。精馏过程的流程设计如下： 工艺流程 如图1所示。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。 符号说明 英文字母 Ls——液体体积流量， m3/hAa——塔板开孔区面积，m2 n——筛孔数目 Af——降液管截面积，m2 P——操作压力，kPa Ao——筛孔区面积，m2 P——气体通过每层筛板的压降，kPa AT——塔的截面积，m2 T——理论板层数 C——负荷因子，无因次 t——筛孔的中心距，m C20——表面张力为20mN/m的负荷因子 u——空塔气速，m/s do——筛孔直径，m uomin——漏液点气速，m/s D——塔径，m uo——液体通过降液体系的速度m/s ev——液沫夹带量，kg液/kg气 Vn——气体体积流量，m/s R——回流比 Vs——气体体积流量，m/s Rmin——最小回流比 Wc——边缘无效区宽度，m M——平均摩尔质量，kg/kmol Wd——弓形降液管高度，m Tm——平均温度，℃ Ws——破沫区宽度，m g——重力加速度，m/s2 Z——板式塔有效高度，m Fo——筛孔气相动触因子 hl——出口堰与沉降管距离，m