精馏塔苯和甲苯

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苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案

苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案

苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体,塔装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置设有进料板。

两相在塔板上相互接触时,液相被加热,液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝,气相中难挥发组分向液相中转移,从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中,只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。

精馏塔,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高本设计为筛板塔,筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。

但易漏液,易堵塞。

然而经长期研究发现其尚能满足生产要求,目前应用较为广泛。

1.2再沸器作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管壳式换热器。

液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化,由在壳程的载热体供热。

立式热虹吸特点:▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。

▲壳程不能机械清洗,不适宜高粘度、或脏的传热介质。

▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

1.3冷凝器以将塔顶蒸气冷凝成液体,部分冷凝液作塔顶产品,其余作回流液返回塔顶,使塔气液两相间的接触传质得以进行,最常用的冷凝器是管壳式换热器。

1.4精馏设计方案的制定及说明1.5基础数据的搜集表1 苯和甲苯的物理性质L表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据2.工艺计算2.1生产要求:原料液组成:苯34.5%(wt%)。

产品中:苯含量98.5% 残夜中:苯含量1%2.2塔的物料衡算:料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数:011.013.92/9911.111.781987.013.925.111.785.9811.785.98383.013.925.6511.785.3411.785.34=+==+==+=w D f x x x平均摩尔质量:Mf=0.383⨯78.11+(1-0.383)⨯92.13=86.767kg/mol Md=0.987⨯78.11+(1-0.987)⨯92.13=78.29kg/mol Mw=0.011⨯78.11+(1-0.011) ⨯92.13=91.98kg/mol 物料衡算:总物料衡算 : D+W=F易挥发组分物料衡算 : D ×Xd+W ×Xw=F ×XfF=33.3*1038.03386.767=kmol/h D=14.497kmol/h W=23.536kmol/h设计成泡点进料后: min 0.6080.9871.680.3830.608F D F F y x R x y --===-- (查得Xf=0.383时Yf=0.608)2.3理论板层数NT 的求取min R =1.68由逐板计算法借助EXCEL 算出各个回流比下理论塔板数:y=0.686x+0.310 1.5100.00561 y'=1.510x-0.00561 y=0.702x+0.294 1.484 0.00533 y'=1.484x-0.00533 y=0.716x+0.280 1.461 0.00507 y'=1.461x-0.00507 y=0.729x+0.267 1.440 0.00484 y'=1.440x-0.00484 y=0.759x+0.238 1.392 0.00431 y'=1.392x-0.00431 y=0.751x+0.245 1.403 0.00444 y'=1.403x-0.00444 y=0.761x+0.235 1.387 0.00426 y'=1.387x-0.00426 y=0.771x+0.2261.372 0.00410 y'=1.372x-0.00410相平衡方程为: 2.47 1.47nn ny x y =-R NTR NT*(R+1) 1.2Rmin 21 2.016 63.3360 1.3Rmin 21 2.184 66.8640 1.4Rmin 19 2.352 63.6880 1.5Rmin 18 2.520 63.3600 1.6Rmin 17 2.688 62.6960 1.7Rmin 16 3.142 66.2656 1.8Rmin 16 3.024 64.3840 1.9Rmin 16 3.192 67.0720 2.0Rmin 16 3.360 69.7600图1 最优回流比的选择由图可得最优回流比R=1.6Rmin=2.688 由图得NT =17(包括再沸器)。

苯-甲苯精馏塔一些计算计

苯-甲苯精馏塔一些计算计

苯-甲苯精馏塔计算3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先,苯和甲苯的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。

因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下降。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温到泡点,其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中,停留一定的时间然后进入苯的储罐,而其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。

液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中,一部分进入再沸器,在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。

塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。

最终,完成苯与甲苯的分离。

3.2.2 方案的说明和论证本方案主要是采用浮阀塔。

精馏设备所用的设备及其相互联系,总称为精馏装置,其核心为精馏塔。

常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如下:3一:生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流动。

二:效率高:气液两相在塔内保持充分的密切接触,具有较高的塔板效率或传质效率。

三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,可以节省动力费用,在减压操作是时,易于达到所要求的真空度。

四:有一定的操作弹性:当气液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,而且不会使效率发生较大的变化。

五:结构简单,造价低,安装检修方便。

六:能满足某些工艺的特性:腐蚀性,热敏性,起泡性等。

而浮阀塔的优点正是:3.3 设计的计算与说明3.3.1 全塔物料衡算根据工艺的操作条件可知:料液流量F=(10-0.5*19)t/h=2.25Kg/s =94.285Kmol/h料液中易挥发组分的质量分数xf =(30+0.5*19)%=39.5%;塔顶产品质量分数xd = 98%,摩尔分数为97.6%;塔底产品质量分数xw= 2%,摩尔分数为1.7%;由公式:F=D+WF*xf=D*xd+W*xw代入数值解方程组得:塔顶产品(馏出液)流量D=41.067 Kmol/h=0.89Kg/s;塔底产品(釜液)流量W=53.218Kmol/h=1.360 Kg/s。

苯与甲苯的精馏塔设计

苯与甲苯的精馏塔设计

苯与甲苯的精馏塔设计苯与甲苯是常见的有机化工原料,其精馏塔设计是化工工程中的重要环节之一首先,我们需要确定设计的目标和要求。

在苯与甲苯的精馏过程中,一般的设计目标是实现高纯度的苯和甲苯产品,并且在经济效益上达到最佳。

第二步,需要进行物性参数测定和实验数据收集。

包括苯和甲苯的蒸气压、沸点、密度等物性参数,以及其在不同温度下的相平衡数据等。

接下来,可以运用精馏塔设计的经典方法,如麦凯布-塔克方法或史密斯方法,进行精馏塔的初步设计。

在初步设计中,首先确定塔顶和塔底的操作压力,即以什么方式进行冷凝和加热。

其中,冷凝方式可以通过冷凝器来进行,而加热可以通过加热器来实现。

然后,可以根据塔底的更容易凝结的成分,例如甲苯,选择合适的塔底冷凝器类型。

常见的塔底冷凝器类型包括冷却盘、冷凝卷管和冷凝器。

接下来,进行塔板的设计。

塔板的设计包括确定板间距、塔板孔径、塔板的有效蒸汽速度等参数。

这些参数对于实现塔板上液相和气相的充分搅拌、易于负荷和操作都非常重要。

在塔板设计完成后,可以进行塔塞的设计。

塔塞的设计包括塔塞的形状、大小以及布置在塔板上的位置。

塔塞的作用是增加交换效果,提高分离效果。

在塔板和塔塞设计完成后,可以进行填料的设计。

填料的设计包括填料的材料选择、填料的形状和尺寸。

填料的作用是增加表面积,提高蒸馏效率。

最后,进行精馏塔的热力学计算和模拟。

可以通过现有的化工流程模拟软件,如Aspen Plus,对精馏塔进行热力学计算和性能预测。

这可以帮助我们更好地了解在不同操作条件下,塔的性能如何,以及它能否满足设计要求。

总结起来,苯与甲苯的精馏塔设计是一项复杂且精细的工程,需要综合考虑物性参数、操作要求和经济效益等因素。

通过前期的物性参数测定和实验数据收集,结合经典的精馏塔设计方法和现代化工流程模拟软件的应用,可以设计出高效、可靠的精馏塔。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计,探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。

一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下:苯与甲苯混合物在进入塔后,首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却,从而达到冷却效果,然后通过塔顶进入预分离器进行处理,将其中的气相成分与液相成分分离,剩余的液相通过进料口进入塔体,反复上升和下降,与上部的气相进行平衡沸腾,不断提高纯度,最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。

二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。

一般而言,小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物,而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。

2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时,要考虑动力学参数,如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。

这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。

3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异,因此应在填料和操作条件上进行制约,以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。

三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分,是决定塔效率和塔高的关键因素。

填料材料应具有良好的性能,如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。

常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。

2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。

它的主要作用是在塔底处收集返回的液相,防止溢出和保持塔内的可控性。

除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑,以确保塔的正常运行。

3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分,主要用于收集精馏出的液态产品。

由于反应塔存在高温、高压等因素,因此需要考虑塔底的材料和设计。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。

此外,塔底还应配备可靠的排放和泄压装置,以确保塔的安全性。

四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置,其设计应考虑多种因素,如塔型、填料、动力学参数等等。

从而确保塔的高效、稳定和可靠性。

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计一、引言在化工工艺中,精馏是一种常用的方法,用于将混合物中的不同组分分离。

在本课程设计中,我们将研究苯(C6H6)和甲苯(C7H8)的精馏过程。

苯和甲苯都是重要的化工原料,在许多工业领域有广泛的应用。

本文将从以下几个方面对苯和甲苯精馏塔进行课程设计:1.塔板设计2.塔顶和塔底的操作条件3.塔的热力设计4.塔的操作优化二、塔板设计苯和甲苯的分离需要高效的塔板设计。

塔板是精馏塔中的一个关键部件,用于增加气液接触面积,实现组分的分离。

在塔板设计中,需要考虑以下几个因素:1.塔板间距:塔板间距的选择应考虑到塔内液相流动的良好性,通常为0.5-1.0米。

2.塔板孔径:塔板孔径的选择需要满足固液分离要求,并尽可能减小液体在孔中的停留时间。

通常为2-5毫米。

3.塔板孔位:塔板孔位的布置应使液体能均匀地流过塔板,并实现气液混合。

常见的孔位布置有正交孔位和方孔位。

4.塔板活性高度:塔板活性高度的选择应满足组分分离的要求,并考虑到不同塔板间液位的变化。

三、塔顶和塔底的操作条件在塔顶和塔底的操作条件设计中,我们需要确定适当的温度和压力,以便实现苯和甲苯的分离。

1.塔顶:在塔顶,通过降低温度和增加压力,可以将甲苯从苯中分离出来。

一般情况下,塔顶的温度应低于塔底的温度,以保证甲苯的净蒸发。

同时,通过适当的塔顶压力调节,可以控制甲苯的回流比例。

2.塔底:在塔底,苯和甲苯的混合物会进行分馏。

通过增加温度和降低压力,可以将苯从甲苯中分离出来。

塔底的温度应高于塔顶的温度,以保证苯的净蒸发。

同时,通过适当的塔底压力调节,可以控制苯的回流比例。

四、塔的热力设计塔的热力设计是保证苯和甲苯精馏效果的关键。

在热力设计中,需要考虑以下几个方面:1.热稳定性:苯和甲苯在精馏塔中的热稳定性要求较高,避免产生不稳定的产物,影响产品质量。

2.能量平衡:通过热交换器对塔内液体和气体进行能量平衡,提高塔的热效率。

3.冷却方式:选择合适的冷却方式,如水冷却或气冷却,以控制塔顶和塔底的温度。

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计

苯和甲苯精馏塔课程设计简介本文旨在介绍苯和甲苯精馏塔的设计方案。

苯和甲苯是工业上重要的有机化学物质,它们的精馏分离是工业上的常见操作。

本文将介绍苯和甲苯的物性参数、塔设计流程以及模拟计算过程。

物性参数苯的密度为 1.045g/cm³,沸点为80.1℃,甲苯的密度为0.867g/cm³,沸点为139.1℃。

对于本设计,需要知道苯和甲苯的汽液平衡常数和相对挥发度。

汽液平衡常数是指在一定温度下,液相和气相中物质浓度的比例关系,它是塔设计的关键参数。

相对挥发度则是指两种组分在液相中的蒸气压比值,是计算汽液平衡常数的必要参数。

塔设计流程苯和甲苯的精馏分离可以采用塔式设备,它是一种常见的分离设备。

塔设计的流程分为以下几个步骤:1. 确定进料组成和塔顶组成。

这是塔设计的基础,进料组成和塔顶组成决定了塔的操作条件和输出产品的质量。

2. 估算塔的理论板数。

理论板数是指在理想状态下,需要多少个塔板才能完成分离。

估算理论板数是塔设计的关键步骤,它涉及物性参数和操作条件。

3. 选择填料类型和填料高度。

填料是塔内部的一种结构,它能够增加液相和气相之间的接触面积,从而增加精馏效率。

填料的选择和高度决定了塔的性能。

4. 确定塔的尺寸。

塔的尺寸包括直径、高度和塔板间距等参数。

这些参数是根据填料类型、操作条件和理论板数等因素来确定的。

5. 进行塔的模拟计算。

模拟计算是为了验证前面步骤中的估算和选择是否正确。

模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。

模拟计算苯和甲苯的精馏塔设计需要进行模拟计算,以验证前面步骤中的估算和选择是否正确。

模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。

在计算机程序中,可以采用化工流程模拟软件来进行塔设计。

这些软件可以模拟塔的运行过程,包括传热、传质和反应等过程。

通过这些软件,可以得到塔的操作条件和输出结果。

在实验中,可以采用塔的模型进行实验。

塔的模型是一种缩小的实验装置,它可以模拟塔的运行过程。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计:苯与甲苯精馏塔简介本文主要探讨化工原理课程设计中的苯与甲苯精馏塔。

通过对苯和甲苯进行精馏分离,我们可以获得纯度较高的苯和甲苯产品。

在本文中,我们将从以下几个方面展开讨论:1.背景和目的2.设计流程3.塔设计4.精馏原理5.实验操作6.结果和讨论背景和目的苯和甲苯是常用的工业化学品,广泛应用于加工、涂料、塑料等行业。

苯和甲苯在某些工艺中需要纯度较高,因此需要进行精馏分离。

本课程设计旨在设计一个能有效分离苯和甲苯的精馏塔。

设计流程为了设计一个合适的苯与甲苯精馏塔,我们需要进行以下几个步骤:1.确定原料2.确定塔的类型和结构3.进行塔的热力学计算4.进行实验验证塔设计塔是精馏过程中最关键的组件之一,它可以通过蒸汽冷凝回收馏分。

在苯和甲苯的精馏中,一般采用板式塔。

塔类型在板式塔中,我们可以选择不同的塔类型,如:•始料塔•落料塔•浓差塔•强化塔塔结构塔的结构包括:1.塔筒:用于装载填料或板2.助塔装置:用于改善塔内气液分布精馏原理精馏是利用不同物质的沸点差异进行分离的过程。

在苯与甲苯的精馏过程中,由于苯和甲苯的沸点差异较大,可以有效地进行分离。

实验操作进行苯与甲苯精馏的实验时,我们需要注意以下几个操作步骤:1.准备好实验所需设备和试剂2.开启冷却水,确保设备冷却3.将苯和甲苯加入精馏塔中4.开启加热源,控制温度5.收集馏出的苯和甲苯样品结果和讨论通过实验操作,我们可以得到苯和甲苯的纯度和收率。

根据实验结果,我们可以评估精馏塔的效果,并对塔的设计进行改进。

在进行课程设计时,我们要求学生深入了解苯与甲苯的精馏原理,并通过实验进行验证。

此外,在设计塔的结构和操作过程时,也需要考虑到实际工业生产的要求。

通过本次课程设计,学生不仅能够更好地理解化工原理,还能够培养实验操作和实际问题解决能力。

这对于他们将来的工作和研究具有重要意义。

总结起来,本文对苯与甲苯精馏塔的设计和实验操作进行了详细的讨论。

从背景和目的到实验结果和讨论,我们提供了一个全面的指导,希望能对读者有所帮助。

苯-甲苯连续精馏塔简介

苯-甲苯连续精馏塔简介

苯—甲苯连续精馏塔的简介精馏是分离液体混合物(含液化的气体混合物)的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。

精馏过程是气、液两相多次接触和分离,利用液相混合物各组分挥发度不通,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,实现原料混合液中各组分的分离。

该过程是同时进行传热、传质的过程。

为实现精馏过程,必须为该过程提供物流的储存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表;由这些设备实现精馏过程的生产系统,即设计所需要的连续精馏塔装置。

工业上对塔设备的主要要求是:1、生产能力大;2、传热、传质效率高;3、气流的摩擦阻力小;4、操作稳定,适应性强,操作弹性大;5、结构简单,材料耗用量少;6、制造安装容易,操作维修方便。

此外,还要求不易堵塞、耐腐蚀等。

板式塔大致分为两类:1、有降液管的塔板,如泡罩塔、浮阀塔、筛板塔等;2、无降液管的塔板,如穿流式筛板塔、穿流式波纹管塔等。

工业上应用较多的是有降液管的塔板。

苯,沸点80.1℃,熔点5.5℃,在常温下是无色、有芳香气味的透明液体,易挥发,密度0.88×103kg/m3,难溶于水,易溶于有机溶剂。

甲苯,沸点110.6℃,熔点-95℃,在常压下是无色、带有一种特殊芳香味的透明液体,密度0.866×103kg/m3,,对光有很强的折射作用,难溶于水,可与二硫化碳,酒精,乙醚以任意比例互溶。

分离苯和甲苯,可以利用二者沸点的不同,采用塔设备使其分离并分别进行回收和储存。

筛板是在塔板上钻出均匀分布的筛孔,呈正三角形排列。

上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层,形成气液密切接触的泡沫层。

筛板塔是1932年提出的,当时主要用于酿造。

其优点是结构简单,制造维修方便,造价低,气体压降小,板上液面落差较小,相同条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔。

其缺点是稳定操作范围窄,小孔径筛板易堵塞,不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。

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齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目苯—甲苯精馏学院食品与生物工程学院专业班级食工145学生姓名鲁聿指导教师佟白成绩2016 年11 月23 日摘要本次课程设计是利用板式精馏塔分离苯-甲苯,采取连续精馏已得到纯度较高的馏出物,根据已给出的设计条件,我们操作条件选取了泡点进料,操作压力选为4Kpa,具体设备选取筛板塔,筛板塔具有结构简单,造价低,效率高等优点,但易堵塞,不宜处理粘性大、脏的和带固体粒子的料液。

设计过程中根据要求对精馏塔的结构尺寸进行了准确计算和相关流体力学校核,以及接管尺寸的计算,绘制出了装配图。

工业上对塔设备的主要要求: (1) 气(汽)、液处理量大,即生产能力大时,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。

(2) 操作稳定,弹性大,即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时,仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。

(3) 流体流动的阻力小,即流体流经塔设备的压力降小,这将大大节省动力消耗,从而降低操作费用。

对于减压精馏操作,过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度,最终破坏物系的操作。

(4) 结构简单,材料耗用量小,制造和安装容易。

(5) 耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。

(6) 塔内的滞留量要小。

实际上,任何塔设备都难以满足上述要求,因此,设计者应根据塔型特点,物系性质,生产工艺条件,操作方式,设备投资.操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素,依矛盾的主次,综合考虑,选择适宜的塔型。

关键词:苯甲苯分离过程:精馏塔AbstractThis course is designed for separation of benzene and methylbenzene by distillation column, taking distillate continuous distillation has high purity, according to the design conditions have been given, we select the operating conditions of bubble point feed operation pressure is 4Kpa, the specific equipment selection of sieve plate tower, plate tower has the advantages of simple structure, low cost, efficiency the advantages, but not easy to be blocked, the viscous, dirty and solid particles of liquid. According to the requirements of the design process, the structure size of the distillation column was calculated and correlated with the fluid mechanics and the calculation of the nozzle size.The main requirements of tower equipment industry: (1) gas (steam), liquid processing capacity, production capacity is large, still without entrainment, a liquid blocking or flooding damage operation phenomenon. (2) the operation stability, flexibility, i.e. when the tower equipment gas (steam), liquid loading of a wide range of changes, still can stabilize the operation in the mass transfer efficiency under the conditions of high reliability and should ensure long-term continuous operation must have the.(3) the fluid flow resistance is small, the fluid flow through the device of the small pressure drop, which will greatly reduce the power consumption, thereby reducing operating costs. For vacuum distillation operation, too much pressure drop will make the entire system can not maintain the necessary vacuum degree, the ultimate failure of the operation of the system. (4) the structure is simple, the material consumption is small, and the manufacture and installation are easy. (5) corrosion resistance and not easy to plug, convenient operation, adjustment and maintenance. (6) retention tower to be small.目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论......................................... 错误!未定义书签。

1.1概述......................................... 错误!未定义书签。

1.2设计依据..................................... 错误!未定义书签。

第二章设计内容...................................... 错误!未定义书签。

2.1设计内容..................................... 错误!未定义书签。

2.2精馏塔的设计内容............................. 错误!未定义书签。

2.3筛板塔的主要优缺点: (3)2.4主要参数表 (4)第三章塔的工艺的计算 (5)3.1精馏塔的物料衡算 (6)3.2 塔板数的确定 (6)3.3精馏段的平均温度计算 (8)3.4 密度的计算 (10)3.5液体平均表面张力计算: (11)3.6液体平均黏度计算 (11)第四章塔体和塔板主要工艺尺寸计算 (13)4.1塔径 (14)4.2溢流装置 (14)4.3塔板布置 (15)4.4筛孔率与开口率 (16)第五章塔板的流体力学验算 (17)5.1 精馏段气体通过筛板压强降相当的液柱高度 (17)5.2气流穿过板的液层压降相当的液柱高度 (17)5.3克服液体表面张力压降相当于的液体高度 (17)5.4精馏段雾沫夹带量的计算 (17)5.5 精馏段漏液 (18)5.6精馏段液泛的校核管中清液层高度: (18)第六章塔板负荷性能图 (19)6.1 漏液线 (19)6.2 液沫夹带线 (19)6.3精馏段液相负荷上限线 (20)6.4精馏段液相负荷下限线 (20)6.5 精馏段液泛线 (20)第七章筒体与封头 (22)7.1主要接管尺寸的选取 (22)7.2法兰的选取 (23)7.3封头的选取 (23)第八章筛板塔工艺设计计算结果汇总 (24)8.1精馏塔工艺设计汇总 (24)8.2 塔附件设计汇总 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 概述精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业得到广泛应用。

它通过气,液两相多次直接接触和分离,利用各组分挥发度的不同,使挥发组分由液相向气相传递,难挥发组分由气相向液相传递,是汽液相之间的传质传热的过程。

根据生产上的不同要求,精馏操作可以是连续或间歇的;有些特殊的物系,还可以采用恒沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

精馏过程其核心为精馏塔,板式塔类型:气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。

精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。

板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。

目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛。

精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔等。

目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔。

塔设备是最常采用的精馏装置,无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用,在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。

塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。

前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔。

1.2 设计依据本设计采用筛板精馏塔,进行苯-甲苯二元物系的分离,精馏塔,原料预热器,蒸馏釜,再沸器及泵等附属设备。

筛板塔也是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:(1)结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀的80%左右。

(2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。

(3)塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。

(4)压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点是:(1)塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。

(2)操作弹性较小(约2~3)。

(3)小孔筛板容易堵塞。

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