化工原理设计--苯—甲苯分离过程板式精馏塔设计[1]

2012级化工单元课程设计

化工单元课程设计

--分离苯—甲苯连续精馏筛板塔

专业:应用化工技术专业 姓名：****** 学号：111408124 指导老师： 黄秋颖

序 言

课程设计是“化工单元”的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识来解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它起着培养学生独立工作能力的重要作用。

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，精馏过程在能量剂驱动下，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同，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采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥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。分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。

目 录

一、设计任务书 ............................................................................................................ 1 二、设计计算 ................................................................................................................ 3

1.设计方案的选定标准 3 2.操作条件的确定 3 3.设计方案的选定及基础数据的搜集 ................................................................. 4 4. 精馏塔的物料衡算 ........................................................................................... 8 5. 塔板数的确定 ................................................................................................... 9 6. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ................................................. 11 7. 气液负荷计算 ................................................................................................. 15 8. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ......................................................................... 15 9. 塔板主要工艺尺寸的计算 ............................................................................. 17 10. 筛板的流体力学验算 ................................................................................... 20 11. 塔板负荷性能图 ........................................................................................... 23 各接管尺寸的确定 .......................................................................................... 28 三、个人心得体会及改进意见 .................................................................................. 31 四、参考文献 .............................................................................................................. 33 附录（符号说明） ...................................................................................................... 34

2012级化工单元课程设计

一、设计任务书

板式精馏塔设计任务书 （一）设计题目：

设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔 （二）设计任务及操作条件 1、 设计任务：

物料处理量： 50240吨／年

进料组成 ： 22.6％ 苯，苯-甲苯常温混合溶液 （质量分率，下同） 分离要求：

塔顶产品组成苯 ≥97％ 塔底产品组成苯 ≤1% 2、 操作条件

平均操作压力 ： 101.3 kPa 塔顶操作压力PD＝ 93.2 kPa

每层塔板压降 △P＝0.7 kPa

平均操作温度：94℃

回流比： 自 选 单板压降： <=0.7kPa

工时： 年开工时数7200小时

（三）设计方法和步骤： 1、设计方案简介

根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。对选定的工艺流程，主要设备的形式进行简要的论述。 2、主要设备工艺尺寸设计计算 （1）收集基础数据 （2）工艺流程的选择 （3）做全塔的物料衡算 （4）确定操作条件 （5）确定回流比 （6）理论板数与实际板数

（7）确定冷凝器与再沸器的热负荷 （8）初估冷凝器与再沸器的传热面积 （9）塔径计算及板间距确定

（10）堰及降液管的设计

（11）塔板布置及筛板塔的主要结构参数 （12）塔的水力学计算 （13）塔板的负荷性能图 （14）塔盘结构 （15）塔高

（16）精馏塔接管尺寸计算 3、典型辅助设备选型与计算（略）

包括典型辅助设备（换热器及流体输送机械）的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。 4、设计结果汇总

5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图 6、设计评述

四、参考资料

《化工原理课程设计》天津大学化工原理教研室，柴诚敬 刘国维 李阿娜 编； 《化工原理》（第三版）化学工业出版社，谭天恩 窦梅 周明华 等编； 《化工容器及设备简明设计手册》化学工业出版社，贺匡国编； 《化学工程手册》上卷 化学工业出版社，化工部第六设计院编； 《常用化工单元设备的设计》 华东理工出版社。

二、设计计算

（一）确定设计方案的原则

确定设计方案总的原则是在 …… 此处隐藏：6610字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……