课程设计---40000t年苯—甲苯混合物浮阀精馏塔工艺设计

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1、 设计题目：设计题目： 40000t/年苯甲苯混合物浮阀精馏塔工艺设计 试设计一座苯甲苯连续精馏塔，要求：原料液的处理量为 40000t/年，组成为 0.35（苯的 质量分率，下同） ，要求塔顶馏出液的组成物 0.95，塔底釜液的组成为 0.05 操作条件操作条件： 踏板压力：4Kpa 进料热状况：0.5 回流比： R=2Rmin 塔底加热蒸汽压为:0.5Kgf/cm 2 单板压降0.7kpa 冷却水温度：25 每年实际生产天数：330 天（一年中有一个月检修） 塔顶及塔釜产品均冷却到 30储存 塔板类型塔板类型 ：浮阀塔 厂址厂址：九江地区 设计任务设计任务：完成精馏工艺设计，运用最优化方法

2、，确定最佳操作参数；精馏设备设计，有关附 属设备的设计和运用；绘制带控制点的工艺流程图，塔板结构简图和塔板负荷性能图，编制设 计书明书。 设计内容设计内容： (1) 精馏塔的物料衡算。 (2) 塔板数的确定。 (3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算。 （4）精馏塔的塔体工艺尺寸的计算。 （5）塔板主要工艺尺寸的计算。 （6）塔板的流体力学的验算。 （7）塔板负荷性能图。 （8）精馏塔接管尺寸计算。 （9）附属设备设计和选用 加料泵的选型，加料管规格选型 加料泵以每天工作 3h 记（每班打 1h） ；大致估计一下加料管路上的管件和 阀门 高位槽、储槽容量和位置 高位槽以一次加满再加一定裕量

3、来确定其容积；储槽容积按加满一次可生 产 10 天计算确定。 换热器选型 对原料预热器、塔釜再沸器、塔顶冷凝器、塔顶产品冷却器、塔釜产品冷 却器等进行选型。包括：确定换热器的类型；换热器内流体流动空间的选择；流体流向的选择； 所需的传热面积。 （10）绘制生产工艺流程图 （11）绘制精馏塔设计条件图 I 目录 摘 要 .I 绪 论 1 设计方案的选择和论证 2 第一章 塔板的工艺计算 4 1.1 基础物性数据. 4 1.2 精馏塔全塔物料衡算 5 1.2.1 已知条件 . 5 1.2.2 物料衡算 . 5 1.2.3 平衡线方程的确定 . 6 1.2.4 求精馏塔的气液相负荷 7 1.2.5

4、操作线方程 7 1.2.6 用逐板法算理论板数 8 1.2.7 实际板数的求取. 8 1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算. 8 1.3.1 进料温度的计算. 8 1.3.2 操作压力的计算. 9 1.3.3 平均摩尔质量的计算 9 1.3.4 平均密度计算 9 1.3.5 液体平均表面张力计算 10 1.3.6 液体平均粘度计算 . 12 1.3.7 相对挥发度12 1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 13 1.4.1 塔径的计算 13 1.4.2 精馏塔有效高度的计算 15 1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 15 1.5.1 溢流装置计算 15 1.6 浮阀数目、浮阀排列及塔板布置. 16

5、 1.7 塔板流体力学验算 19 1.7.1 计算气相通过浮阀塔板的静压头降 hf . 19 1.7.2 计算降液管中清夜层高度 Hd 20 1.7.3 计算雾沫夹带量 eV . 21 1.8 塔板负荷性能图 . 22 1.8.1 雾沫夹带线 22 1.8.2 液泛线. 23 1.8.3 液相负荷上限线 24 1.8.4 漏液线. 24 1.8.5 液相负荷下限线. 24 第二章 辅助设备. 26 2.1 换热器的选型26 2.1.1 热量换算 . 28 2.2 冷凝器的选型.28 2.2.1 热负荷 QC . 28 2.2.2 冷却水用量 qm2 29 II 2.2.3 总传热系数1 28

6、2.2.4 泡点回流时平均温差tm 29 2.2.5 换热面积 A. 29 2.3 再沸器的选择.29 2.3.1 热负荷 QB29 2.3.2 加热蒸汽用量 qm1.29 2.3.3 平均温差tm.30 2.3.4 换热系数30 2.3.5 换热面积30 2.4 加料泵的选择，高位槽、储槽容量和位置32 第三章 塔附件设计 . 33 3.1 接管. 33 3.1.1 进料管. 33 3.1.2 回流管. 33 3.1.3 塔釜出料管 33 3.1.4 塔顶蒸气出料管. 34 3.1.5 塔底进气管 34 3.1.6 法兰34 3.2 筒体与封头 34 3.2.1 筒体 34 3.2.2 封头 34 3.3 裙座35 3.4 人孔. 35 3.5 塔体总高度的设计 35 3.5.1 塔的顶部空间高度 . 35 3.5.2 塔的底部空间高度35 结束语 36 参考文献 . 37 主要符号说明 38 致谢.39 1 摘摘 要要 化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回