苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计

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1、 第 1页，共 41页 第一篇第一篇 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 1.11.1 设计题目设计题目 苯-甲苯连续精馏（浮阀）塔的设计 1.21.2 设计任务设计任务 1、精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算 （1） 流程及操作条件的确定；物料衡算及热量衡算； （2） 塔板数的计算； （3） 塔板结构设计（塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性 能图）； （4） 塔体各接管尺寸的确定； （5） 冷却剂与加热剂消耗量的估算。 2.设计说明及讨论 3.绘制设计图 （1） 流程图（A4 纸）； （2） 塔盘布置图（8 开坐标纸）； （3） 工艺条件图（1 号绘图纸）。 第 2页，共 41

2、页 1.31.3 原始设计数据原始设计数据 1、原料液：苯-甲苯，其中苯含量为 35 %（质量），常温； 2、馏出液含苯：99.2 %（质量）； 3、残液含苯： 0.5 %（质量）； 4、生产能力：4000 (kg/h). 第 3页，共 41页 第二篇第二篇 流程及流程说明流程及流程说明 为了能使生产任务长期固定，适宜采用连续精流流程。贮罐中的原料液用 机泵泵入精馏塔，塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液，精馏塔塔顶设有 全凝器，冷凝液部分利用重力泡点回流部分连续采出到产品罐（具体流程见附 图）。 在流程确定方案选择上，本设计尽可能的减少固定投资，降低操作费用， 以期提高经济效益。 1、加料方

3、式的选择： 设计任务年产量虽小，但每小时 4000Kg 的进料量，为维持生产稳定，采用 高位槽进料，从减少固定投资，提高经济效益的角度出发，选用泡点进料的加 料方式。 2、回流方式的选择： 塔的生产负荷不大，从降低操作费用的角度出发，使用列管式冷凝器，利 用重力泡点回流,同时也减少了固定投资。 3、再沸器的选择： 塔釜再沸器采用卧式换热器，使用低压蒸汽作为热源，做到了不同品位能 源的综合利用，大大降低了能源的消耗量。 第 4页，共 41页 第 三第 三 篇篇 设 计 计 算设 计 计 算 3.13.1 全塔的物料衡算全塔的物料衡算 1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数，进料hkmol4000

4、F 35% 78.11 0.338 35% 78.1165% 92.13 F x （摩尔百分数） 0.5% 78.11 0.00589 0.5% 78.1199.5% 92.13 W x （摩尔百分数） 99.2% 78.11 0.993 99.2% 78.110.8% 92.13 D x （摩尔百分数） 2、求平均分子量，将hkg换算成 hkmol 进料处: 78.110.38892.130.61286.69 kg kmol F M 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05 kg kmol W M 进料: kmol/h 46.144000/86.69F 3、全塔的物料衡算 由物料衡算得： FFD FWD FxWxDx 代入数据得： 993.000589.0388.014.46 14.46 DW DW 解之得：