苯_甲苯连续精馏塔的设计书.doc

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1、苯-甲苯连续精馏塔的设计书一、设计任务：试设计一连续浮阀精馏塔以分离苯-甲苯混合物。具体工艺参数如下：1、原料处理量：年处理76000吨苯-甲苯混合液体。2、原料液中苯含量：27.5%（质量）。3、产品要求：馏出液中的苯含量为97%（质量）。釜液中的苯含量不高于2%（质量）。设备的年运行时间平均为300天。二、设计条件：1、加热方式：间接蒸汽加热，蒸汽压力为1.0~2.5kg/cm2。2、操作压力：常压。3、进料状况：泡点进料。4、冷却水进口温度：25℃，出口温度自定。5、塔板形式：浮阀塔板。三、应完成的工作量

2、：1、确定全套精馏装置的流程，绘制工艺流程示意图，标明所需的设备、管线及有关控制或观测所需的主要仪表与装置。2、精馏塔的工艺设计，塔的结构尺寸设计。3、辅助装置的设计和选型；估算冷却水用量和冷凝器的换热面积、水蒸气用量和再沸器换热面积；。4、编写设计说明书一份。5、绘制精馏塔的装配图一（一号图纸）。表格表1物料衡算结果表2苯和甲苯的气液平衡数据表3苯和甲苯的气液平衡数据表4苯、甲苯的Antoine常数表5苯，甲苯的饱和蒸汽压表6塔的工艺条件及物性数据计算结果表7精馏段和提馏段气液负荷计算结果表8物性系数K表9雾

3、沫夹带线取点表10液泛线取点表11冷凝器和再沸器的热负荷表12塔各接管及材料表13塔间距与塔径的关系表14塔体计算结果表15筒体的设计参数表16设计结果汇总附表1——常压下苯－甲苯的气热平衡数据表附表2——苯和甲苯的物理性质附表3——苯和甲苯的液相密度附表4——液体表面力附表5——液体黏度附表6——液体汽化热图图1精馏操作流程图2精馏工艺流程图图3全凝器物流流程图图4再沸器加热蒸汽走壳程、物料走管程图5设计思路流程图图6苯-甲苯的气液平衡图图7理论塔板数图8史密斯关联图图9精馏段和提馏段阀孔数图10泛点负荷系数

4、图11精馏段操作性能图图12提馏段操作性能图图13全塔能量衡算图图14封头符号说明英文字母Aa——塔板上鼓泡区面积，m2；Ab——板上液流面积，m2；Af——降液管截面积，m2；AT——塔截面积，m2；C——操作条件下的负荷系数，无因次；CF——泛点负荷系数，无因次；C20——当液体表面力为20mN／m时,计算umax的负荷系数，无因次；do——阀孔直径，m；D——塔径，m；馏出液摩尔流量，kmol/hev——雾沫夹带量，kg液／kg气E——液流收缩系数，无因次；ET——总板效率(全塔效率)，无因次；Fo——气

5、相动能因数，kg1/2（s·m1/2）；g——重力加速度，m／s2；hl——进口堰与降液管间的水平距离，m；hc——与干板压强降相当的液柱高度，m液柱；hd——与液体经过降液管时的压强降相当的液柱高度，m液柱；h1——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱；hL——板上清液层高度，m；hn——齿形堰的齿深，mho——降液管的底隙高度，m；hOW——堰上液层高度，m；hW——出口堰高度，m；Hd——降液管清液层高度，m；HT——板距，m；K——物性系数，无因次；lW——堰长，M；L——液体摩尔流量，kmol/hLh

6、——液体流量，m3／h；Ls——液体流量，m3／s；NP——实际板层数；NT——理论板层数；；△P——压强降，Pa；R——鼓泡区半径，m，或回流比，无因次；t——孔心距，m；t’——排间距，m；u——空塔气速，m/s；umax——极限空塔速度(液泛速度)，m/s：uo——阀孔气速，m/s；uoc——临界孔速，m/s；u’o——降液管底隙处液体流速,m/s；Vh——气体流量，m3／hVs——气体流量，m3／s：Wc——边缘无效区宽度，m；Wd——弓形降液管宽度，m；Ws——破沫区宽度，m；x——液相中易挥发的摩尔

7、组成；或鼓泡区1/2的宽度，m；y——气相摩尔组成；Z——板式塔的有效高度，m；希腊字母εo——板上液层充气系数，无因次；θ——液体在降液管停留时间,s；μ——粘度，mPa·s；ρl——液体密度，kg/m3ρv——气体密度，kg/m3σ——液体的表面力，mN／m或N／m；φ——计算液泛时的系数，无因次；下标D——馏出液；F——原料液；h——小时；s——秒；i——组分序号；L一液体的；m——平均；max——最大的；min——最小的；n——塔板序号；V——气体的。一、设计方案的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的

8、流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式等。下面结合课程设计的需要，对某些问题作些阐述。1.操作压力（加压、常压、减压）蒸馏操作通常可在常压、加压和减压下进行。确定操作压力时，必须根据所处理物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。例如，采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料，但压力