化工原理课程设计--苯_甲苯连续精馏塔的设计

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1、苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计专业班级：09级化学工程与工艺2班姓名：吴凡平学号：06109240指导老师：姚刚设计地点：东南大学成贤学院2011年9月-50-苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计目录一序言-4-二板式精馏塔设计任务书-5-三设计计算-6-3.1设计方案的选定及基础数据的搜集-6-3.2精馏塔的物料衡算-9-3.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率-9-3.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量-9-3.2.3物料衡算-9-3.3塔板数的确定-9-3.3.1理论塔板数的确定-

2、9-3.3.2全塔效率的计算-13-3.3.3求实际板数-14-3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算-14-3.4.1操作压力的计算-14-3.4.2操作温度的计算-15-3.4.3平均摩尔质量的计算-16-3.4.4平均密度的计算-17-3.4.5液体平均表面张力的计算-20-3.4.6液体平均黏度的计算-21-3.4.7气液负荷计算-22-3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算-23--50-苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计3.5.1塔径的计算-23-3.5.2有效塔高的计算-25-3.6塔板主要工艺尺寸的计算-25-3.6.1溢流装置计算-25-3.6.

3、2塔板布置-28-3.7筛板的流体力学验算-29-3.7.1塔板阻力-29-3.7.2漏液点-30-3.7.3雾沫夹带-31-3.7.4液面落差-31-3.7.5液泛的校核-32-3.8塔板负荷性能图-33-四设计结果一览表-41-五板式塔得结构与附属设备-42-5.1附件的计算-42-5.1.1配管-42-5.1.2冷凝器-44-5.1.3再沸器-45-5.2板式塔结构-46-六参考书目-47-七设计心得体会-47-八附录：苯----甲苯连续精馏过程板式精馏塔示意图-49--50-苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计一序言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理

4、》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。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，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），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

5、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。二板式精馏塔设计任务书一、设计题目-50-苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝50％(质量)，其余为甲苯。(2)塔顶产品中苯含量不得低于95％(质量)。(3)残液

6、中苯含量不得高于5％(质量)。(4)生产能力：40000t/y苯产品，年开工300天。三、操作条件(1)精馏塔顶压强：常压(2)进料热状态：泡点进料(3)回流比：自选(4)单板压降压：0.7kPa四、设计内容及要求(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塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图。(4)编制设计结果概要或设计一览表(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图：采用绘图纸徒手绘制五、时间及地点安排(1)时间：2011.8.15～2011.9.9(第1周～第4周)(2)地点

7、：东南大学成贤学院六、参考书目[1]夏清,陈常贵•化工原理下册•天津：天津大学出版社，2005[2]任晓光•化工原理课程设计指导•北京：化学工业出版社，2009三设计计算-50-苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计3.1设计方案的选定及基础数据的搜集本设计任务为分离苯一甲苯混合物。由于对物料没有特殊的要求，可以在常压下操作。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操

8、作回流比取最小回流比的1.91388倍。塔底设置再沸器采用间接蒸汽加热，塔底产品