1、 Xx 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计 题 目 分离苯-甲苯筛板精馏塔的设计 系 （院） 化学与化工系 专 业 应用化工技术 班 级 2008 级 5 班 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 2008 年 6 月 6 日 设计任务书设计任务书 (一一) 设计题目设计题目 试设计一座苯甲苯连续精馏塔，要求年产纯度为 97% 的苯 7 万吨/年， 塔顶馏出液中含苯不得低于 97% ，塔釜馏出液中含苯不得高于 2% ，原料液 中含苯 40% 。 （以上均为质量分数） (二二) 操作条件操作条件 1) 塔顶压力 常压 2) 进料热状态 自选 3) 回流比 自选 4) 塔底加热蒸气压力 0.5M
2、pa（表压） 5) 单板压降 0.7kPa (三三) 塔板类型塔板类型 自选 (四四) 工作日工作日 每年工作日为 300 天，每天 24 小时连续运行(7200 小时)。 (五五) 设计说明书的内容设计说明书的内容 1. 设计内容设计内容 (1) 流程和工艺条件的确定和说明 (2) 操作条件和基础数据 (3) 精馏塔的物料衡算； (4) 塔板数的确定； (5) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； (6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； (7) 塔板主要工艺尺寸的计算； (8) 塔板的流体力学验算； (9) 塔板负荷性能图； (10) 主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、
3、塔顶蒸 汽管、人孔等） (11) 塔板主要结构参数表 (12) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2. 设计图纸要求：设计图纸要求： 1) 绘制生产工艺流程图（A3 号图纸） ； 2) 绘制精馏塔设计条件图（A3 号图纸） 。 目目 录录 1. 流程和工艺条件的确定和说明流程和工艺条件的确定和说明 1 2. 操操作条件和基础数据作条件和基础数据 1 2.1. 操作条件操作条件. 1 2.2. 基础数据基础数据. 1 3. 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算 1 3.1. 原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率 1 3.2. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液及
4、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 2 3.3. 物料衡算物料衡算. 2 4. 塔板数的确定塔板数的确定. 2 4.1. 理论塔板层数理论塔板层数 NT的求取的求取 2 4.1.1. 绘绘 t-x-y 图和图和 x-y 图图 . 2 4.1.2.最小回流比及操作回流比的确定最小回流比及操作回流比的确定 4 4.1.3.精馏塔气、液相负荷的确定精馏塔气、液相负荷的确定 4 4.1.4. 求操作线方程求操作线方程. 4 4.1.5. 图解法求理论板层数图解法求理论板层数 4 4.2. 实际塔板数的求取实际塔板数的求取 5 5. 精馏塔的工艺条件及有关物性的计算精馏塔的工艺条件及有关物性的计算 5 5.1
5、. 操作操作压力计算压力计算. 5 5.2. 操作温度计算操作温度计算. 5 5.3. 平均摩尔质量计算平均摩尔质量计算 6 5.4.平均密度计算平均密度计算. 6 5.4.1. 气相平均密度计算气相平均密度计算 6 5.4.2. 液相平均密度计算液相平均密度计算 6 5.5. 液体平均表面张力计算液体平均表面张力计算 7 5.6.液体平均黏度计算液体平均黏度计算 7 5.7. 全塔效率计算全塔效率计算. 8 5.7.1. 全塔液相平均粘度计算全塔液相平均粘度计算 8 5.7.2. 全塔平均相对挥发度计算全塔平均相对挥发度计算 8 5.7.3. 全塔效率的计算全塔效率的计算 9 6. 精馏塔的
6、塔体工艺尺寸计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算 9 6.1. 塔径的计塔径的计算算. 9 6.2. 精馏塔有效高度的计算精馏塔有效高度的计算 10 7. 塔板主要工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算 11 7.1. 溢流装置计算溢流装置计算. 11 7.1.1. 堰长堰长 lW 11 7.1.2. 溢流堰高度溢流堰高度 hW. 11 7.1.3. 弓形降液管宽度弓形降液管宽度 Wd和截面积和截面积 Af 11 7.1.4. 降液管底隙高度降液管底隙高度 h0 12 7.2. 塔板布置塔板布置. 12 7.2.1. 塔板分布塔板分布. 12 7.2.2. 边缘区宽度确定边缘区宽度确定 12 7.2.3. 开孔区面积计算开孔区面积计算 12 7.2.4. 筛孔计算及其排列筛孔计算及其排列 12 8. 筛板的流体力学验算筛板的流体力学验算 13 8.1. 塔板压降塔板
