苯-甲苯混合液的连续板式精馏塔.doc

《化工原理课程设计二》 说 明 书 设计题目： 苯-甲苯混合液的连续板式精馏塔 班 级： 2012级化工（3）班 姓 名： 学 号： 设计时间： 2014-11-30至2014-12-06 指导教师： 目 录 前言 生产任务书 设计方案的确定及流程说明 装置流程的确定 操作压强的选择 进料热状况的选择 加热方式 回流比的选择 塔的工艺计算 装置流程的确定 塔的物料衡算 塔板数的确定 全塔效率 实际塔板数 塔的工艺条件及物性参数数据计算 塔的气液负荷计算 塔和塔板主要工艺尺寸的设计 塔径 溢流装置 塔板布置 筛孔数与开孔率 塔的有效高度 塔板的流体力学验算 气体通过筛板压降相当的液柱高度 雾沫夹带量的验算 漏液的验算 液泛的验算 塔板的负荷性能图 雾沫夹带线 液泛线 液相负荷上限线 漏液线 液相负荷下限线 设计结果一览表 分析与讨论 设计评述 有关问题的分析讨论 心得体会 参考文献 附带参考文献 前 言 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 作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解 决实际问题的能力； 3、迅速准确的进行工程计算的能力； 4、用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 《化工过程设备设计Ⅰ（二）》任务书 设计题目：试设计一座苯—甲苯连续精馏塔，要求年产纯度为 98 %的甲苯 25572.888 吨，塔顶馏出液中苯含量不低于 99 %，原料液中含苯 41 %（以上均为质量%）。 操作条件 （1）塔顶压强：4kPa（表压） （2）进料热状况： 饱和液体进料 （3）回流比： 自选 （4）单板压降不大于0.7kPa 设备型式：F1型浮阀塔或筛板塔 设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行 厂址大气压：101.3kPa 设计内容 1、设计方案的确定及流程说明 2、塔的工艺计算 3、塔和塔板主要工艺尺寸的设计 （1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学验算 （3）塔板的负荷性能图 4、设计结果概要或设计结果一览表 5、对本设计的评述和有关问题的分析讨论 概述 塔设备在化工生产中的作用和地位 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。 1.2 塔设备的分类及一般构造 塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要。为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分类的。但是长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，还有几种装有机械运动构件的