苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计.doc

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1、内蒙古工业大学课程设计说明书第1章设计方案1.1设计方案1.1.1装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分冷凝精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低。为此在确定装置流程时应考虑余热的利用。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接将原料送入塔内。塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，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。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。1.1.2加料热状况的选择设计中采用

2、泡点进料。虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料1.1.3回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键性问题。它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。首先根据物系的性质及进料状况确定最小回流比，再根据最小回流比选定几个回流比，通过作图，从中找出适宜的操作回流比。1.2确定设计方案的原则1.满足工艺和操作要求2.满足经济上

3、的要求3.保证安全生产31内蒙古工业大学课程设计说明书第2章工艺计算及主体设备设计2.1设计条件及基础数据2.1.1苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计1．处理量：4.8万吨/年；2．料液组成（质量分数，下同）：乙苯：30%，苯：70%；3．塔顶产品组成：塔顶的乙苯含量低于2.0%；4.塔底产品组成：残液中乙苯含量不得少于94%5．年工作生产时间：330天。2.1.2基础数据表2-1苯和乙苯的物理性质项目分子式分子量g/mol沸点℃临界温度℃临界压强可kPa苯A7880.1289.26833.4乙苯B106136．2348.64307.7表2-2苯、乙苯在某

4、些温度下的表面张力t/℃2040608010012014028.826.2523.7421.2718.8516.4914.1729.327.1425.0122.9220.8518.8116.82表2-3苯、乙苯在某些温度下粘度t/℃020406080100120140mPa﹒s0.7420.6380.4850.3810.3080.2550.2150.184mPa﹒s0.8740.6660.5250.4260.3540.3000.2590.2262.2物料衡算及塔板数的确定2.2.1全塔物料衡算1.原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数XF=（0.7/78

5、）／（0.7/78+0.3/106）=0.7602XD=（0.98/78）／（0.98/78+0.02/106)=0.9852XW=（0.06/78）／（0.06/78+0.94/106）=0.079831内蒙古工业大学课程设计说明书2.塔底产品的平均摩尔质量103.8kg/kmol所以：W==58.39Kmol/h3.全塔物料衡算F=D+W；FXF=DXD+WXW即：F=D+58.390.7602×F=0.9852×D+39.51×0.0798则：可知F=234.96Kmol/h；D=176.57Kmol/h2.2.2平均相对挥发度α的计算表2.

6、1ABC苯6.06831236.03224.16乙苯6.06991416.99212.43①；将P=101.325KPa代入①式,在分别代入苯和乙苯的A、B、C得苯的沸点为80.05,乙苯的沸点为136.15℃。②；③用公式①、②、③计算不同温度下的表2.180101.0516.761.001.006.0381104.2017.410.970.995.9882107.4218.080.930.995.9483110.7318.780.900.985.9084114.1119.490.860.975.8585117.5720.220.830.975.

7、8186121.1120.980.800.965.7731内蒙古工业大学课程设计说明书87124.7321.760.770.955.7388128.4422.560.740.945.6989132.2423.390.720.935.6590136.1224.240.690.935.6191140.0925.120.660.925.5892144.1426.030.640.915.5493148.2926.950.610.905.5094152.5427.910.590.895.4795156.8728.890.570.885.4396161.302

8、9.910.540.875.3997165.8330.950.520.855.3698170.4632.020.500.8