《化工原理》课程设计--苯和甲苯体系筛板精馏塔的设计.docxVIP

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南京工业大学

化学化工学院

《化工原理》课程设计

设计题目苯和甲苯体系筛板精馏塔的设计

学生姓名

班级

指导教师姓名

课程设计时间2015年12月19日-2015年12月31日

指导教师签字

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化学化工学院

课程设计任务书

课程名称化工原理课程设计

设计题目苯和甲苯体系筛板精馏塔的设计

学生姓名_专业

班级学号

设计日期2015年12月19日至2015年12月31日

设计条件及任务：进料流量：F=260kmol/h

进料组成：Zr=0.25(摩尔分率)

进料热状态：泡点

设计体系：苯和甲苯二元体系

塔顶冷凝水采用12℃深井水，塔釜间接蒸汽加热压力：常压操作单板压降≤0.7kPa

要求：产品苯纯度≥0.99产品回收率≥0.99

指导教师

2016年1月

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前言

化学工业中塔设备是化工单元操作中重要的设备之一，化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取、增湿、减湿等单元操作中，精馏操作是最基本的单元操作之一，它是根据混合液中各组分的挥发能力的差异进行分离的。

塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。一般，与填料塔相比，板式塔具有效率高、处理量大、重量轻及便于检修等特点，但其结构较复杂，阻力降较大。在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔和浮阀塔。

筛板塔是扎板塔的一种，内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛；

装有溢流管或没有溢流管。操作时，液体由塔顶进入，经溢流管(一部分经筛孔)

逐板下降，并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入，经筛孔上升穿过液

层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并互相作用

筛板塔的特点：

1.结构简单、制造维修方便.

2.生产能力大，比浮阀塔还高.

3.塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏.

4.塔板效率较高，但比浮阀塔稍低.

5.合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性，仅稍低与泡罩塔.

6.小孔径筛板易堵塞，故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液.

由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望各位老师指出，以便订正。

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2016年1月

目

目录

第一章概述

◆1.1塔设备概述 (6)

◆1.2化工生产对塔设备的要求 (6)

◆1.3塔设备的选用 (7)

◆1.4筛板塔的特点 (7)

第二章总体设计方案

◆2.1操作压强的选择 (8)

◆2.2物料的进料状态 (8)

◆2.3塔釜的加热方式 (8)

◆2.4回流方式 (8)

第三章精馏工艺流程图 (9)

第四章理论板数的确定 (10)

◆4.1物料衡算 (10)

◆4.2实际塔板数计算 (10)

◆4.3回流比的确定 (13)

4.4.1α值的确定 (13)

4.4.2最小回流比Rm:n的确定 (13)

4.4.3操作回流比Rot的确定 (13)

◆4.4理论板数的确定 (14)

4.4.1精馏段与提留段的汽液相流率 (14)

4.4.2精馏段与提留段方程的确定 (14)

4.4.3逐板计算法计算理论板数 (15)

4.4.4粘度的计算 (16)

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4.6实际板数的确定 (17)

第五章塔体主要工艺尺寸的设计计算 (17)

◆5.1塔体设计所需的有关物性数据计算 (17)

5.1.1操作压力的计算 (17)

5.1.2操作摩尔质量计算 (18)

5.1.3平均密度计算 (20)

5.1.4液体平均表面张力计算 (20)

5.1.5液汽负荷的计算 (21)

第六章塔体主要工艺尺寸的确定

◆6.1塔径的初步计算 (23)

◆6.2.整体塔高有效高度的计算 (24)

◆6.3溢流装置的计算 (24)

◆6.4流体力学验算 (27)

◆6.5雾沫夹带 (28)

◆6.6漏液 (28)

◆6.7液泛