化工原理设计苯甲苯二元混合液连续精馏装置的设计.docVIP

化工原理课程设计任务书 一、设计课题：苯-甲苯二元混合液连续精馏装置的设计 二、设计条件与工艺要求 1、生产能力（以进料量计）： 74000 吨/年 2、原料液组成：xAF= 0.44 （注：浓度均指易挥发组分的摩尔分率） 3、产品要求：0.98 ， 0.02 4、工艺条件 （1）操作压力：塔顶压力（表压）约4kPa 。 （2）原料温度：原料液温度20℃，经过与塔釜液体产品间接换热或者进一步预热，温度提升至入塔时所指定的温度65℃。 （3）进料方式：在最适宜的进料板上连续进料。 （4）回流热状态：泡点回流。 （5）塔板压降：≤0.7kPa 。 （6）塔釜间接蒸汽加热，所用的加热蒸汽压力为200kPa（绝对压）。仅利用其冷凝热。 （7）塔顶设全凝器，利用冷却水间接换热，冷却水的进、出口温度分别规定为tin=25℃，tout=43℃ 。 （8）年工作日：300天。 三、设计内容 1、苯-甲苯二元混合液连续精馏工艺流程的设计 绘制出所设计的连续精馏工艺流程图，同时对生产过程原理进行文字叙述。 2、筛板精馏塔的设计计算内容 （1）全塔物料衡算，计算产品D、W的量。 （2）确定Rmin和R 。 （3）图解法确定理论塔板数NT及最适宜的进料位置，确定精馏段的理论塔板数NT,1 。 （4）合理确定筛板塔板的总效率E0 ，确定实际塔板数和实际进料位置。 （5）分别确定精馏段的汽相体积流量、汽体流速和塔径，提馏段的汽相体积流量、汽体流速和塔径。 （6）进行精馏段的塔板结构设计、提馏段的塔板结构设计：包括选择溢流形式（多选单溢流）、设计堰长、降液区面积，确定开孔区面积，设计堰高，设计降液管底隙高度，确定筛孔孔径，选择筛孔布置方式并计算具体布置尺寸。 （7）分别进行精馏段塔板的流体力学验算、提馏段塔板的流体力学验算。 （8）绘出精馏段塔板的负荷性能图，计算操作弹性，绘出提馏段塔板的负荷性能图，计算操作弹性。 （9）规划和计算塔体各段的高度，计算塔的总高度。 （10）计算并确定塔体上各种管接口的直径。 （11）列表汇总精馏塔（精馏段和提馏段）设计计算成果数据。 3、精馏附属设备的基本计算 （1）计算塔釜加热蒸汽消耗量和塔顶冷凝器冷却水消耗量。 （2）估算塔釜所需换热面积和塔顶冷凝器所需换热面积。 （3）估算原料管路的阻力损失并确定原料泵的选型参数。 四、设计成果及要求 提交设计说明书，包括封面、设计任务书、目录、设计正文、参考文献、总结和致谢语。设计说明书要求层次分明，各项内容的表达均要文字说明作引导。在相关的内容中穿插入工艺流程图、t~x(y)图、x~y图（图解法确定理论塔板数的过程图）、精馏段塔板的负荷性能图、提馏段塔板的负荷性能图、筛板塔设计条件图。在筛板塔设计条件图中，表达所设计的设备结构和计算所确定的各种相关尺寸。在文中按照顺序标注所引用的参考文献。最后按照被引用的顺序和规范格式列出参考文献。 2013年11月16日 目录 一工艺流程图与基础数据的搜集………………………………3 二 精馏塔的物料衡算 …………………………………………5 1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数….......................................................5 2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量...................................................5 3.物料衡算原料处理量.......................................................................................5 三 塔板数的确定 ………………………………………………6 1.理论板层数的求取....................................................................................6 2.实际板层数的求取...........................................................................................7 四 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ………………7 1.操作压力计算...................................................................................................7