板式精馏塔设计本科论文.doc

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1、板式精馏塔设计任务书4-3一、设计题目：苯―甲苯精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量）6万吨／年操作周期7200小时／年进料组成48.0％（质量分率，下同）塔顶产品组成98.0％塔底产品组成3.0%2、操作条件操作压力常压进料热状态泡点进料冷却水20℃加热蒸汽0.19MPa3、设备型式筛板塔4、厂址安徽省合肥市三、设计内容：1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算(板式塔)(1)物料衡算;(2)平衡数据和物料数据的计算或查阅;(3)回流比的选择;(4)理论板数和实际板

2、数的计算;4、主要设备工艺尺寸设计(1)塔内气液负荷的计算;(2)塔径的计算;(3)塔板结构图设计和计算；(4)流体力学校核；(5)塔板负荷性能计算；(6)塔接管尺寸计算；(7)总塔高、总压降及接管尺寸的确定。5、辅助设备选型与计算6、设计结果汇总7、工艺流程图及精馏塔装配图8、设计评述41目录1、概述41.1精馏单元操作的简介41.2精馏塔简介41.3苯-甲苯混合物简介41.4设计依据41.5技术来源51.6设计任务和要求52、设计计算52.1确定设计方案的原则52.2操作条件的确定52.2.1操作压力52.2

3、.2进料状态62.2.3加热方式的选择62.3设计方案的选定及基础数据的搜集62.4板式精馏塔的简图72.5常用数据表：73、计算过程103.1相关工艺的计算103.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率103.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量103.1.3物料衡算103.1.4最小回流比及操作回流比的确定103.1.5精馏塔的气、液相负荷和操作线方程113.1.6逐板法求理论塔板数123.1.7精馏塔效率的估算133.1.8实际板数的求取133.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算143.2.1操作

4、压力计算143.2.2操作温度计算143.2.3平均摩尔质量计算143.2.4平均密度计算153.2.5液体平均表面张力计算163.2.6液体平均粘度计算173.3精馏塔的主要工艺尺寸的计算183.3.1塔内气液负荷的计算183.3.2塔径的计算193.3.3精馏塔有效高度的计算203.4塔板结构尺寸的计算213.4.1溢流装置计算-213.4.2塔板布置223.5筛板的流体力学验算243.5.1塔板压降相当的液柱高度计算243.5.2液面落差25413.5.3雾沫夹带253.5.4漏液253.5.5液泛263.

5、6塔板负荷性能图273.6.1雾沫夹带线273.6.2液泛线283.6.3液相负荷上限线303.6.4液相负荷下限线303.6.5漏液线313.7各接管尺寸的确定323.7.1进料板323.7.2釜残液出料管333.7.3回流液管333.7.4塔顶上升蒸汽管333.8精馏塔结构设计343.8.1设计条件343.8.2壳体厚度计算343.8.3风载荷与风弯矩计算353.8.4地震弯矩的计算383.9筛板塔的工艺设计计算结果汇总表394、总结和设计评述404.1设计评述404.2总结41参考文献42411、概述1.1

6、精馏单元操作的简介精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，精馏过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。分

7、离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。1.2精馏塔简介精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。1.3苯-甲苯混合物简介化工生产

8、中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质.芳香族化合物是化工生产中的重要的原材料，而苯和甲苯是各有其重要作用。苯是化工工业和医药工业的重要基本原料，可用来制备染料，树脂，农药，合成药物，合成橡胶，合成纤维和洗涤剂等等；甲苯不仅是有