苯-甲苯筛板精馏塔课程设计
苯—甲苯混合液精馏分离筛板精馏塔课程设计
苯—甲苯混合液精馏分离筛板精馏塔课程设计(总25页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录一、设计方案的简介...................................... 错误!未定义书签。
二、工艺流程草图及说明.................................. 错误!未定义书签。
三、工艺计算............................................ 错误!未定义书签。
四、辅助设备的计算及选型................................ 错误!未定义书签。
五、设计结果概要 (23)六、参考文献............................................ 错误!未定义书签。
七、主要符号说明........................................ 错误!未定义书签。
八、附图苯—甲苯混合液精馏分离筛板精馏塔课程设计任务书一．设计参数①年处理量：45000t；②料液初温：35℃；③料液组成：45%(质量分数)；④塔顶产品组成：98%(质量分数)；⑤塔底釜液组成：2%(质量分数)；⑥年实际生产天数：330d；⑦精馏塔塔顶压力：常压；⑧冷却水进口温度：25℃；⑨饱和水蒸气压力：(表压)；⑩厂址：无锡地区。
设计内容①设计方案的确定及工艺流程的组织与说明；②精馏过程的工艺计算；③塔和塔板主要工艺结构参数的设计计算；④塔内流体力学性能的计算与校核；⑤塔板结构简图和塔板负荷性能图的绘制；⑥塔的工艺计算结果汇总一览表；⑦辅助设备的设计或选型计算；⑧带控制点的生产工艺流程图及精馏塔设计工艺条件图的绘制；⑨对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论；⑩编制课程设计说明书。
设计方案的确定本设计任务为分离苯一甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
苯甲苯精馏塔的课程设计说明书
《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计学生指导教师讲师年级专业系部课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合液筛板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯原料苯含量：质量分率= 45.5%原料处理量：质量流量=20.5t/h产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1%2、操作条件常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。
3、设备型式：筛板塔三、设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等）3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径（2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等）（3）塔高4、流体力学验算与操作负荷性能图5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等）6、结果汇总表7、设计总结8、参考文献9、塔的设计条件图（A2）10、工艺流程图（A3）四、图纸要求1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。
摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：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计算；⑤精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。
关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔目录目录 .......................................................................... 1 1 文献综述 .................................................................... 3 1.1概述 ....................................................................... 3 1.2方案的确定及基础数据 ....................................................... 3 2 塔物料衡算 .................................................................. 5 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ........................................... 5 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ....................................... 6 2.3物料衡算 ................................................................... 6 3 塔板数的确定 ................................................................ 6 3.1理论板层数T N 的求取 ........................................................ 6 3.2求精馏塔气液相负荷 ......................................................... 7 3.3操作线方程 ................................................................. 8 3.4逐板计算法求理论板层数 ..................................................... 8 3.5全塔效率T E 估算 (8)3.6际板数 ..................................................................... 9 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ......................................... 9 4.1操作压力计算 ............................................................... 9 4.2安托尼方程计算 ............................................................ 10 4.3平均摩尔质量计算 .......................................................... 10 4.4平均密度计算 .............................................................. 11 4.5液体平均表面力计算 ........................................................ 12 4.6液体平均粘度计算 .......................................................... 13 4.7气液负荷计算 .............................................................. 14 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 .................................................... 15 塔径的计算 .................................................................... 15 6 塔板主要工艺尺寸的计算 ...................................................... 16 6.1溢流装置计算 .. (16)6.2塔板布置 (18)6.3筛孔数n与开孔率 ： (19)7 筛板的流体力学验算 (19)7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (19)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21)8 塔板负荷性能图 (22)8.1精馏段： (22)8.2提馏段： (26)9 设备设计 (30)9.1塔顶全凝器的计算与选型 (30)9.2再沸器 (31)10 各种管尺寸确定 (31)10.1进料管 (31)10.2出料管 (31)d (32)10.3塔顶蒸汽管pd (32)10.4回流管Rd (32)10.5再沸返塔蒸汽管v11 塔高 (32)12.设计体会 (33)13.参考文献 (34)分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔1．文献综述1.1概述在常压操作的连续精馏塔分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5t/h，组成为45.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔底釜的组成为1%。
苯-甲苯筛板精馏塔分离课程设计
HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALITIES化工原理-化工设备机械基础课程设计设计题目苯-甲苯筛板精馏塔分离院系化学与环境工程学院专业化学工程与工艺指导老师谭老师、石老师日期 2013、1、4小组成员及任务分工一览表目录Abstract ................................................................................................................................... V I 引言. (1)第一章概述 (1)1.1板式精馏塔课程设计任务书 (2)1.2精馏塔设计方案的选定 (3)第二章精馏塔设计计算 (3)2.1物料计算 (3)2.1.1料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数 (3)2.1.2全塔总物料衡算 (4)2.2逐板法求理论板 (4)2.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)2.3.1以精馏段为例进行计算 (7)2.3.2以提馏段为例进行计算 (9)2.4精馏塔的塔体工艺尺度计算 (11)2.4.1精馏段塔径的计算 (11)2.4.2精馏段塔板主要工艺尺寸的计算 (13)2.4.3提馏段塔板主要工艺尺寸的计算。
(21)第三章板式塔得结构与机械设计 (29)3.1附件的计算 (29)3.1.1接管 (29)3.1.2冷凝器 (31)第四章热量衡算 (33)4.1 塔顶热量衡算 (33)4.2塔底热量衡算 (34)4.3 焓值衡算 (35)第五章设计结果汇总 (37)符号说明 (40)参考文献 (42)致谢 (42)摘要化工生产中所处理的物料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质，生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离较纯净或几乎纯态的物质。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作, 利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。
化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计
0.0045
0.458
0.472
0.489
0.503
由上表数据可作出漏液线1
3.6.2 液沫夹带线
以 为限,求出 关系如下:
由
精馏段:
,
整理得:
在操作范围内,任取几个 值,依上式计算出 值
表2-4
0.0006
0.0015
0.0030
0.0045
2.457
2.362
2.24
2.138
提馏段:
提馏段:
板上不设进口堰，
故在本设计中不会发生液泛现象
3.6.1
由
,
得
精馏段:
=
在操作线范围内,任取几个 值,依上式计算出
表2-2
0.0006
0.0015
0.0030
0.0045
0.564
0.579
0.598
0.613
提馏段:
=4.870
操作线范围内,任取几个 值,依上式计算出
表2-3
0.0006
0.0015
对于进料： =93.52℃
得：
又
精馏段平均相对挥发度：
提馏段平均相对挥发度：
由液体平均粘度公式： 可求得不同温度下苯和甲苯的粘度
对于苯(A)，其中 ， 即：
当 ℃时，
当 ℃时，
对于甲苯(B)，其中 ， 即：
当 ℃时，
当 ℃时
又精馏段的液相组成：
提馏段的液相组成：
精馏段平均液相粘度：
提馏段的平均液相粘度:
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备。此设计针对二元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。
苯-甲苯精馏塔课程设计
苯-甲苯精馏塔课程设计吉林化工学院化工原理课程设计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X D=0.42，塔顶组成X F=0.985，塔底组成X W=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）。
单板压降小于0.7KPa.回流比R=（1.1~2.0R min）。
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设计评价。
指导教师：庄志军设计时间：2012年11月22日-2010年12月16日专业：化学工程与工艺班级：化工1003班姓名：任云霞学号：10110307吉林化工学院化工原理课程设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1003班学生姓名学生学号 10110307指导教师庄志军2012年12月06日目录摘要......................................................................................................................... - 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α的求解 ......................................................................... - 5 -3.2.2确定最小回流比Rmin和回流比............................................................ - 6 -3.2.3精馏段、q线、提馏段方程求解.......................................................... - 6 -3.2.4逐板计算法求解NT ........................................................................... - 7 -3.2.5全塔效率ET ..................................................................................... - 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Pm..................................................................................... - 9 -3.3.2温度∆tm........................................................................................ - 10 -3.4物性数据计算 ............................................................................................... - 10 -3.4.1平均相对分子质量Mm ..................................................................... - 10 -3.4.2平均密度ρm ................................................................................. - 11 -3.4.3液体表面张力σm........................................................................... - 14 -3.4.4液体粘度μLm ............................................................................... - 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 ............................................................................ - 17 -3.6.1塔径D........................................................................................... - 17 -3.6.2溢流装置....................................................................................... - 18 -3.6.3塔板布置....................................................................................... - 20 -3.6.4筛孔数n与开孔率φ ....................................................................... - 20 -3.6.5塔的有效高度Z .............................................................................. - 21 -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ev的验算 ....................................................................... - 22 -3.7.3漏液的验算.................................................................................... - 23 -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 ............................................................................. - 30 -3.8.6操作弹性....................................................................................... - 30 -第4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tD下的比热容.................................................................... - 32 -4.3.2进料温度tF下的比热容 .................................................................... - 33 -4.3.3塔底温度tW下的比热容 ................................................................... - 33 -4.3.4塔顶温度tD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QV的求解......................................................... - 34 -4.4.2回流热的热量QR............................................................................. - 34 -4.4.3塔顶馏出液的热量QD ...................................................................... - 34 -4.4.4进料的热量QF................................................................................ - 35 -4.4.5塔底残液的热量QW ........................................................................ - 35 -4.4.6冷凝器消耗的热量QC ...................................................................... - 35 -4.4.7再沸器提供的热量QB ...................................................................... - 35 -第5章塔总体高度计算.................................................................................................... - 36 -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 ............................................................................................... - 37 -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.................................................................................... - 39 -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................................................................................................................. - 45 -参考文献....................................................................................................................... - 47 -结束语.................................................................................................................... - 48 -摘要根据化工原理课程设计任务书的要求对苯-甲苯二元筛板精馏塔的主要工艺流程进行设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图，此设计针对二元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。
苯甲苯精馏塔的设计课程设计
苯甲苯精馏塔的设计课程设计《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计学生指导教师讲师年级专业系部课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合液筛板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯原料苯含量：质量分率= 45.5%原料处理量：质量流量=20.5t/h产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1%2、操作条件常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。
3、设备型式：筛板塔三、设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等）3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径（2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等）（3）塔高4、流体力学验算与操作负荷性能图5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等）6、结果汇总表7、设计总结8、参考文献9、塔的设计条件图（A2）10、工艺流程图（A3）四、图纸要求1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。
摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：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计算；⑤精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。
关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔目录目录 (1)1 文献综述 (3)1.1概述 (3)1.2方案的确定及基础数据 (3)2 塔物料衡算 (5)2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5)2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6)2.3物料衡算 (6)3 塔板数的确定 (6)3.1理论板层数TN 的求取 (6)3.2求精馏塔气液相负荷 (7)3.3操作线方程 (8)3.4逐板计算法求理论板层数 ............................................................................................................ 8 3.5全塔效率T E 估算 . (8)3.6求实际板数 (9)4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)4.1操作压力计算 (9)4.2安托尼方程计算 (10)4.3平均摩尔质量计算 (10)4.4平均密度计算 (11)4.5液体平均表面张力计算 (12)4.6液体平均粘度计算 (13)4.7气液负荷计算 (14)5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 (15)塔径的计算 (15)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)6.1溢流装置计算 (16)6.2塔板布置 (18)6.3筛孔数n与开孔率 ： (19)7 筛板的流体力学验算 (19)7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (19)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21)8 塔板负荷性能图 (22)8.1精馏段： (22)8.2提馏段： (26)9 设备设计 (30)9.1塔顶全凝器的计算与选型 (30)9.2再沸器 (31)10 各种管尺寸确定 (31)10.1进料管 (31)10.2出料管 (31)d (32)10.3塔顶蒸汽管p10.4回流管R d (32)10.5再沸返塔蒸汽管v d (32)11 塔高 (32)12.设计体会 (33)13.参考文献 (34)分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔1．文献综述1.1概述在常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5t/h，组成为45.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔底釜的组成为1%。
苯-甲苯精馏塔课程设计
课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合体系分离过程设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯年处理量：108000t原料组成（甲苯的质量分率）：0.5塔顶产品组成：%99>D x塔底产品组成：%2<W x2、操作条件操作压力：常压进料热状态：泡点进料冷却水：20加热蒸汽：0.2MPa塔顶为全凝器，中间泡点进料，连续精馏3、设备型式：筛板塔三、设计内容1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板的计算（板式塔）4、主要设备工艺尺寸设计板式塔：（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定5、辅助设备选型与计算（泵、塔顶冷凝器和塔釜再沸器）6、设计结果汇总7、工艺流程图设计内容摘要：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﹑石油化工等工业中得到广泛的应用。
本设计的题目是苯—甲苯二元物系板式精馏塔的设计。
在确定的工艺要求下，确定设计方案，设计内容包括精馏塔工艺设计计算，塔辅助设备设计计算，精馏工艺过程流程图，精馏塔设备结构图，设计说明书。
关键词：板式塔；苯--甲苯；工艺计算；结构图一、简介塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。
板式塔内设置一定数目的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上（也有并流向下者）与液相接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。
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。
板式塔课程设计苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计
板式塔课程设计任务书一、课程名称苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计苯—甲苯混合液筛板精馏塔设计二、设计条件年处理量：年处理量：4160041600吨/年 料液浓度：料液浓度：45.0% 45.0% （苯的质量分数，下同）（苯的质量分数，下同） 塔顶产品浓度：塔顶产品浓度：96.64% 96.64% 塔底釜液组成：塔底釜液组成：1.58 % 1.58 %每年实际生产天数：每年实际生产天数：330330天 （每天24小时运行）小时运行） 精馏塔塔顶压强：精馏塔塔顶压强：4 kPa 4 kPa （表压）（表压）（表压） 料液初温：料液初温：35 35 ℃ 冷却水温：冷却水温：30 30℃ 饱和水蒸气压力：饱和水蒸气压力：2.5 kgf/cm 2.5 kgf/cm 22（表压）（表压）设备形式：筛板（浮阀）塔设备形式：筛板（浮阀）塔 进料热状况：泡点进料进料热状况：泡点进料 回流比：自选回流比：自选单板压降：≤单板压降：≤ 0.7 kPa 0.7 kPa 全塔效率：全塔效率：E E T= 54.2 % 产 址：海南地区址：海南地区三、设计内容：1、精馏塔的物料衡算；、精馏塔的物料衡算；2、塔板数的确定；、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；、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计算；、精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5、塔板主要工艺尺寸的计算；、塔板主要工艺尺寸的计算；6、塔板的流体力学验算；、塔板的流体力学验算；7、塔板负荷性能图；、塔板负荷性能图； 四、设计基础数据其他物性数据查有关手册其他物性数据查有关手册（1） 苯和甲苯的物理性质苯和甲苯的物理性质 表1 项目项目 分子式分子式 分子量分子量//℃ 沸点沸点//℃ 临界温度t c/℃ 临界压强Pc/kPa 苯 C 6H 6 78.11 80.1 288.5 6833.4 甲苯甲苯 C 7H 8 92.13 110.6 318.57 4107.7（2）饱和蒸汽压：苯和甲苯的饱和蒸汽压可由Antoine 方程式求算。
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河西学院Hｅxi Ｕniｖersiｔy化工原理课程设计题目: 苯-甲苯筛板式精馏塔设计学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号:姓名:指导教师：2014年１２月6日目录化工原理课程设计任务书1．概述 (5)1.1序言 ....................................................................................................................... ５1.2再沸器ﻩ51.3冷凝器ﻩ52．方案的选择及流程说明ﻩ63.塔的工艺计算ﻩ63.1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率ﻩ７3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7)3．3物料衡算ﻩ74．塔板数的确定 (7)4.1理论塔板数T N (7)4.2最小回流比及操作回流比ﻩ8４.３精馏塔的气、液相负荷ﻩ８4.4操作线方程 .............................................................................. 错误!未定义书签。
4．５图解法求理论塔板数 (9)4.6实际板层数ﻩ95.精馏塔的工艺条件及有关物性数据................................................. 错误!未定义书签。
5.1操作压力ﻩ95．２操作温度ﻩ１010５.３平军摩尔质量ﻩ5.4平均密度ﻩ１1５.5液体平均表面张力 ........................................................................................... 1２5.6液体平均黏度 ..................................................................................................... 1２13６.精馏塔的塔体工艺尺寸ﻩ6.1塔径 (13)6.2空塔气速 (13)6.3实际空塔气速 (14)6．４精馏塔有效高度ﻩ错误!未定义书签。
7．踏板主要工艺尺寸的设计......................................................................................... １5７.１塔板布置 .......................................................................................................... 1８7.２.塔板布置………………………………………………………………………….1８198．筛板的流体力学验算ﻩ８.１塔板压降 .......................................................................................................... １9８.2液面落差 . (20)8.3液沫夹带 ........................................................................................................... ２０８.4漏液ﻩ2１８.5液泛 (21)9.塔板负荷性能图 .......................................................................................................... ２２229．1漏液线ﻩ9.2液沫夹带线 (22)9.3液相负荷下限线 ...................................................................... 错误!未定义书签。
9.4液相负荷上限线 ................................................................................................. 2４9.５液泛线ﻩ２410.板式塔常见附件 .......................................................................................................... ２6１0．1进料罐线管径 .............................................................................................. 2７11.附属设备 (30)1１.1塔顶空间ﻩ错误!未定义书签。
1１.2塔底空间．ﻩ３011．3人孔 ................................................................................................................ 3０11.4塔高 (30)１2.设计筛板塔的主要结果汇总：................................................................................ 3０参考文献 ........................................................................................................................... ３2设计心得体会ﻩ3233成绩评定:ﻩ化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-甲苯板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1．设计任务生产能力（进料量）10００00 吨/年操作周期7000 小时/年进料组成５６％ (苯质量分率，下同)塔顶产品组成≥98.5%塔底产品组成≤1.5%2.操作条件操作压力 4kPa进料热状态泡点进料加热蒸汽低压蒸汽3.设备型式筛板塔4.厂址天津三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计⑴.塔径塔高及板结构尺寸的确定⑵.塔板的流体力学校核⑶.塔板的负荷性能图⑷.总塔高总压降及接管尺寸的确定4．辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7．设计评述1.概述1.1序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》,《化工制图》等）所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实践的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计,要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力,思考问题能力，设计能力等。
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的挥发度的不通,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。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，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。
本设计得题目是苯－甲苯连续精馏板式塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离一会发的苯和不易挥发的甲苯,采用连续操作方式,需设计一板式塔将其分离。
1.2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传得以进行。
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,由在壳程内的载热体供热。
1.３冷凝器用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，使塔内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。
ﻬ2.方案的选择及流程说明精馏是通过多级蒸馏,使混合气液两相经多次混合接触和分离，并进行质量和热量的传递,使混合物中的组分达到高程度的分离，进而得到高纯度的产品。
流程如下:原料（丙稀和丙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某一位置(进料板处）流入塔内，开始精馏操作;当釜中的料液建立起适当液位时，再沸器进行加热,使之部分汽化返回塔内。
气相沿塔上升直至塔顶，由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。
将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出，称为馏出物。
另一部分凝液作为回流返回塔顶。
回流液从塔顶沿塔流下，在下降过程中与来自塔底的上升蒸气多次逆向接触和分离。
当流至塔底时，被再沸器加热部分汽化,其气相返回塔内作为气相回流，而其液相则作为塔底产品采出。
多为分离苯—甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经冷却器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，取操作回流比为最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热塔底产品经冷却后送至储罐。
图1 筛板精馏塔操作流程图3.精馏塔的工艺计算3．1原料及塔顶塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量:178.11kg kmol A M -=⋅ 甲苯的摩尔质量：192.13kg kmol B M -=⋅0.56/78.11x ==0.6000.56/78.110.44/92.13F +0.985/78.11x 0.9870.985/78.110.015/92.13D ==+0.015/78.11x 0.0180.015/78.110.985/92.13W ==+3. ２原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量10.60078.11(10.600)92.1383.72kg kmol F M -=⨯+-⨯=⋅10.98778.11(10.987)92.1278.29kg kmol D M -=⨯+-⨯=⋅ 10.01878.11(10.018)92.1391.88kg kmol W M -=⨯+-⨯=⋅3. 3物料衡算原料液处理：114285.71==170.64kmol h 83.72F -⋅总物料衡算：170.64D W =+苯物料衡算：170.640.60.9870.018D W ⨯=+ 联立解得:1102.49kmol h D -=⋅ 168.15kmol h W -=⋅4精馏塔塔板数的确定４.1理论塔板数T N苯－甲苯属理想物系,可采用图解法求理论塔板数。