课程设计----苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计

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1、 目目 录录 摘 要1 1 引引 言言. . 2 2 1 1 绪绪 论论 2 2 1.11.1 设计背景设计背景 2 2 1.21.2 设计方案设计方案 2 2 1.31.3 选塔依据选塔依据 3 3 2 2 精馏塔的工艺设计精馏塔的工艺设计 7 7 2.12.1 全塔工艺设计计算全塔工艺设计计算 7 7 2.1.1 产品浓度的计算和进料组成确定 7 2.1.2 平均相对挥发度的计算 8 2.1.3 最小回流比和适宜回流比的选定 8 2.1.4 物料衡算 8 2.1.5 精馏段和提馏段操作线 9 2.1.6 图解法确定理论板数 9 2.1.7 全塔效率 . 10 2.1.8 实际塔板数及实际加

2、料位置 . 10 3 3. . 塔的工艺条件及物性数据计算塔的工艺条件及物性数据计算 1010 3.1.1 操作压强 P . 10 3.1.2 操作温度 T . 10 3.1.3 塔内各段气、液两相组分的平均分子量 . 12 3.1.4 精馏段和提馏段各组分的密度 . 12 3.1.5 液体表面张力的计算 . 13 3.1.6 液体粘度 . 14 3.1.7 气液负荷计算 . 14 3.23.2 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 1515 3.2.1 塔径 D . 15 - 2 - 3.2.2 液流形式、降液管及溢流装置等尺寸的确定 . 17 3.2.4 筛孔数 n 及

3、 开孔率 20 3.2.5 塔有效高度 Z 21 3.33.3 筛板塔的流体力学校核算筛板塔的流体力学校核算 2121 3.3.1 板压降的校核 . 21 3.3.2 液沫夹带量 eV的校核. 22 3.3.3 溢流液泛条件的校核 . 23 3.3.4 液体在降液管内停留时间的校核 . 24 3.3.5 漏液点的校核 . 24 3.43.4 塔板负荷性能图塔板负荷性能图 2525 3.4.1 液相负荷下限线 25 3.4.2 液相负荷上限线 25 3.4.3 漏液线（气相负荷下限线） . 26 3.4.4 过量液沫夹带线（气相负荷上限线） 27 3.4.5 溢流液泛线 . 28 3.4.6 塔

4、气液负荷性能图 30 4 5 设计结果汇总 32 结束语结束语 3434 参考文献参考文献 3535 主要符号说明主要符号说明 3636 附附 录录 .3838 1 摘摘 要要 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用 液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的 方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气 液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是 非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中 主要的气液传质设

5、备。此设计苯-甲苯物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图 等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 塔设备的设计和研究，已经受到化工行业的极大重视。在化工生产中，塔设备的性能 对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个 方面，都有非常重大的影响。 精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下，各组分 的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中的重组分转移到液 相中，从而达到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济 效益。 精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工

6、艺设计计算物料衡算、热量衡算、 工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图， 主要设备的工艺条件图等内容。通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的 工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种接管尺寸是合理的，以 保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。 关键词：苯、甲苯 精馏段 提馏段 2 引引 言言 化工生产中所处理的原料中间产品几乎都是由若干组分组成的混合物，其中大部分是 均相混合物。 生产中为满足要求需将混合物分离成较纯的物质。 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。精馏过程在能量剂的驱动下（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