苯-甲苯精馏塔课程设计

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1、化工原理课程设计任务书 1. 设计题目 苯-甲苯二元筛板精馏塔设计 2. 设计条件 在常压下连续筛板精馏塔中精馏分离苯-甲苯混合液。要求进料组成 0.42，塔顶组成 0.985，塔底组成 0.015. 已知参数：苯-甲苯混合液处理量 80kmol/h,进料热状况 q=0.97.塔顶压强 1atm（绝压）。 回流比 R=（ ）。单板压降小于 0.7KPa. 3. 设计任务： （1） 完成该精馏塔的工艺设计，包括辅助设备及进出口管路的计算和选型； （2） 画出带控制点工艺流程图、x-y 相平衡图、塔板负荷性能图、塔板布置图、精馏 塔工艺条件图； （3） 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和

2、设计评价。 2 化工原理化工原理 课课 程程 设设 计计 题目 筛板精馏塔分离苯-甲苯工艺设计 教 学 院 化工与材料工程学院 专业班级 化工 10031003 班 学生姓名 学生学号 指导教师 20122012 年 1212 月 0606 日 I 目录 摘要 .- 1 - 第 1 章绪论 - 2 - 第 2 章精馏流程确定 - 3 - 第 3 章精馏塔的设计计算.- 4 - 3.1 物料衡算 - 4 - 3.2 塔板数的确定 - 5 - 3.2.1 相对挥发度 的求解- 5 - 3.2.2 确定最小回流比 和回流比 .- 6 - 3.2.3 精馏段、q 线、提馏段方程求解.- 6 - 3.2

3、.4 逐板计算法求解 - 7 - 3.2.5 全塔效率 - 8 - 3.2.6 实际塔板数 - 9 - 3.3 工艺条件的计算 .- 9 - 3.3.1 操作压强 .- 9 - 3.3.2 温度 . - 10 - 3.4 物性数据计算 - 10 - 3.4.1 平均相对分子质量 - 10 - 3.4.2 平均密度 . - 11 - 3.4.3 液体表面张力 . - 13 - 3.4.4 液体粘度 . - 15 - 3.5 塔的气液负荷计算 - 16 - 3.6 塔和塔板主要工艺尺寸计算. - 16 - 3.6.1 塔径 D . - 16 - 3.6.2 溢流装置 . - 18 - 3.6.3

4、塔板布置 . - 19 - 3.6.4 筛孔数n 与开孔率 . - 20 - 3.6.5 塔的有效高度Z . - 21 - II 3.7 筛板的流体力学验算 . - 21 - 3.7.1 塔板压降验算 . - 21 - 3.7.2 雾沫夹带量 的验算 - 22 - 3.7.3 漏液的验算 - 22 - 3.7.4 液泛验算 . - 23 - 3.8 塔板负荷性能图 . - 24 - 3.8.1 雾沫夹带线（1） . - 24 - 3.8.2 液泛线 - 26 - 3.8.3 液相负荷性能图 - 28 - 3.8.5 液相负荷下限线 - 29 - 3.8.6 操作弹性 . - 30 - 第 4

5、章塔的热量衡算 - 32 - 4.1 加热介质的选择 . - 32 - 4.2 冷却剂的选择 - 32 - 4.3 比热容及汽化潜热的计算 - 32 - 4.3.1 塔顶温度 下的比热容 . - 32 - 4.3.2 进料温度 下的比热容 - 32 - 4.3.3 塔底温度 下的比热容. - 33 - 4.3.4 塔顶温度 下的汽化潜热 - 33 - 4.4 热量衡算 - 34 - 4.4.10时塔顶上升的热量 的求解 . - 34 - 4.4.2 回流热的热量 . - 34 - 4.4.3 塔顶馏出液的热量 . - 34 - 4.4.4 进料的热量 - 34 - 4.4.5 塔底残液的热量

6、. - 35 - 4.4.6 冷凝器消耗的热量 - 35 - 4.4.7 再沸器提供的热量 . - 35 - 第 5 章塔总体高度计算 . - 36 - III 5.1 塔顶封头 - 36 - 5.2 塔顶空间 - 36 - 5.3 塔底空间 - 36 - 5.4 人孔 - 36 - 5.5 进料处板间距 - 36 - 5.6 裙座 - 37 - 第 6 章塔的附属设备计算. - 38 - 6.1 塔的接管 - 38 - 6.1.1 进料管 - 38 - 6.1.2 回流管 - 38 - 6.1.3 塔底出料管 - 38 - 6.1.4 塔顶蒸汽出料管 - 39 - 6.1.5 塔底蒸汽出气管 - 39 - 6.2 换热器的选择 - 39 - 6.2.1 冷凝器的选择 . - 39 - 6.2.2 再沸器的选择 . - 40 - 6.3 进料泵的选择 - 41 - 第 7 章结果汇总表 . - 43 - 主要符号说明