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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计

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------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。

二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝50％(质量)，其余为甲苯。

(2)塔顶产品中苯含量不得低于95％(质量)。

(3)残液中苯含量不得高于5％(质量)。

(4)生产能力：43000/y苯产品，年开工300天。

三、操作条件(1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压) (2)进料热状态：泡点进料(3)回流比：自选 (4)单板压降压：≯0.7kPa四、课程设计内容1、精馏塔的物料衡算及塔板数的确定2、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计3、精馏塔的塔体及塔板工艺尺寸计算4、塔板的流体力学验算5、塔板的负荷性能图的绘制6、精馏塔接管尺寸计算7、绘制带控制点的生产工艺流程图(A3 图纸)8、绘制主体设备图(A2图纸)五、课程设计的目的化工原理课程设计是一个综合性和实践性较强的教学环节，也是培养学生独立工作的有益实践，更是理论联系实际的有效手段。

通过课程设计达到如下目的：1．巩固化工原理课程学习的有关内容，并使它扩大化和系统化；2．培养学生计算技能及应用所学理论知识分析问题和解决问题的能力；3．熟悉化工工艺设计的基本步骤和方法；4．学习绘制简单的工艺流程图和主体设备工艺尺寸图；5．训练查阅参考资料及使用图表、手册的能力；6．通过对“适宜条件”的选择及对自己设计成果的评价，初步建立正确的设计思想，培养从工程技术观点出发考虑和处理工程实际问题的能力。

一、设计方案与工艺流程图1、设计方案本设计任务为分离苯-甲苯混合物。

对于二元混合物的分离，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人精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点温度下一部分回流至塔内，其余部分产品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，故操作回流比取最小回流比的（1.1~2.0）倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

2、工艺流程图二、精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 A M =78 kg/kmol 甲苯的摩尔质量 B M =92 kg/kmol541.0925078507850=+=F x957.092578957895=+=D x0584.07895785785=+=W x2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量mol g M F /426.84)541.01(*92541.0*78=-+= mol g M D /602.78)957.01(*92957.0*78=-+= molg M W /1824.91)0584.01(*920584.0*78=-+=3、物料衡算原料处理量h kmol F /74.70426.84*24*3001000*1000*43==总物料衡算 74.70=+WD苯物料衡算 FW D Fx Wx Dx FW D 541.00584.0957.0=+⇒=+联立解得h kmol D /99.37= h kmol W/75.32=式中 F------原料液流量 D------塔顶产品量 W------塔底产品量4、相对挥发度的计算因此有：塔顶用t=80.10℃时，a 101.33kp =A p ，a kp 0.04=B p .54.2==BAD p p α. 塔底用t=101.63℃时，a kp 0.402=A p ，a kp 33.101=B p .37.2==BAD p p α 平均相对挥发度46.2=⋅=W D ααα三、塔板数的确定1、理论板层数的求算（逐板法求塔板数）(1)平衡线方程的求算 汽液相平衡方程式：yyyyyyx 46.146.2)1()1(-=--=--=αααα.(2)q 线方程进料状态由五种，即过冷液体进料（q>1),饱和液体进料（q ＝1），气液混合进料(0<q<1)和过热蒸汽进料(q<0)，本设计选用的为泡点进料，故q=1。

则xF=xq (3)最小回流比541.0==F q x x ；q qq y y x 46.146.2-=由以上两式可得：744.0541.0*46.11541.0*46.2=+=q y ；05.1541.0744.0541.0957.0min =--=--=q q q D x y x x R由于2)2~1.1(min ==R R(4)精馏段操作线方程精馏段液相质量流量：h kmol D R L /98.7599.37*2*=== 精馏段气相质量流量：h kmol D L V /97.113=+=精馏段操作方程：319.067.012957.0122111+=+++=+++=+n n Dn n x x R x x R R y 提馏段液相质量流程：h kmol F q L L /72.14674.7098.75*'=+=+= 提段气相质量流程：h kmol F q V V /97.113*)1('=--=48.375.3297.113''===W V R 提馏段操作线方程：0168.0'29.1'''1''1-=-+=+m Wm m x R x x R R y . 由以上精馏段操作方程和提馏段操作线方程可得：两操作线交点的横坐标为542.0=f x(5)理论塔板数的确定先交替使用相平衡方程和精馏段操作线方程计算如下：542.0469.068482.0546.074713.0639.081346.0738.087376.0828.0922.0900.0957.0665544332211=<=→==→==→==→==→==→==f D x x y x y x y x y x y x x y以下交替使用提馏线操作线方程语相平衡方程得：0584.0039.009156.0084.018444.0156.031215.0255.045663.0367.058821.011111010998877<=→==→==→==→==→=x y x y x y x y x y故理论板为11块，精馏板为5块，第6块为进料板. （6）、全塔效率的计算查温度组成图得到，塔顶温度T D =82.393℃，塔釜温度T W =112.179℃，全塔平均温度T m =97.286℃。

分别查得苯、甲苯在平均温度下的粘度：0.295,268.0==甲苯苯μμ则280393.0295.0*)541.01(541.0*268.0=-+=Lμ又此时的相对挥发度为：46.2=α则E T =（αμL ）-0.245=0.528（7）、求实际塔板数 精馏段实际板层数10528.05≈=N提馏段实际板层数11528.06≈=N进料板在第11块板。

四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算1、操作压力计算塔顶操作压力P ＝4+101.3=105.3kPa 每层塔板压降 △P ＝0.7kPa进料板压力F P ＝105.3+0.7×10＝112.2kPa 塔底操作压力w P =120kPa精馏段平均压力 P m1 ＝（105.3+112.3）/2＝108.8kPa 提馏段平均压力P m2 =（112.3+120）/2 =116.15kPa2、操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略。

计算结果如下： 塔顶温度t D ＝82.393℃进料板温度t F =94.778℃塔底温度t W =112.179℃精馏段平均温度m t =（ 82.393+94.778）/2 = 88.586℃提馏段平均温度m t =（94.778+112.179）/2 =103.4785℃ 3、平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算由x D =y 1=0.957,代入相平衡方程得x 1=0.900mol g M mol g M Dm V Dm V /4.7992*)900.01(78*900.0/602.7892*)957.01(78*957.0,,=-+==-+=进料板平均摩尔质量计算由上面理论板的算法，得F y ＝0.744， F x ＝0.541mol g M mol g M Fm L Fm V /426.8492*)541.01(78*541.0/584.8192*)744.01(78*744.0,,=-+==-+=塔底平均摩尔质量计算由x W =0.0584,由相平衡方程，得y W =0.132molg M mol g M Wm L Wm V /182.9192*)0584.01(78*0584.0/152.9092*)132.01(78*132.0,,=-+==-+=精馏段平均摩尔质量molg M molg M Lm Vm /913.812426.844.79/093.802584.81602.78=+==+=提馏段平均摩尔质量molg M molg M Lm Vm /8024.8721824.91426.84/868.852152.90584.81=+==+=4、平均密度的计算（1）、气相平均密度计算由理想气体状态方程计算，精馏段的平均气相密度即3/95.2)15.273393.82(*314.8093.80*8.108m kg RT pM m Vm Vm=+==ρ 提馏段的平均气相密度3/32.3)15.273586.88(*314.8868.85*15.116'm kg RT pM m Vm Vm =+==ρ（2）、液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即甲苯甲苯苯苯L L 1ραραρ+=Lm塔顶液相平均密度的计算 由t D ＝82.393℃，查手册得33/kg 805/812m m kg ==甲苯苯，ρρ塔顶液相的质量分率 α苯=0.953/65.81180505.081295.01,,m kg Dm L DmL =⇒+=ρρ进料板液相平均密度的计算 由t F ＝94.778℃，查手册得33/791,/796m kg m kg ==甲苯苯ρρ进料板液相的质量分率 α苯=0.53/49.7937915.07965.01,,mkg Fm L FmL =⇒+=ρρ塔底液相平均密度的计算 由t w ＝112.179℃，查手册得33/787,/790m kg m kg ==甲苯苯ρρ塔底液相的质量分率04996.092*)0584.01(78*0584.078*0584.0=-+=α3/15.787787)04996.01(79004996.01,,m kg Wm L WmL =⇒-+=ρρ提馏段液相平均密度为3/57.802249.79365.811m kg Lm =+=ρ精馏段液相平均密度为3/32.790215.78749.793m kg Lm =+=ρ5、液体平均表面张力计算液相平均表面张力依下式计算，即iiLmni x ∑==1σσ塔顶液相平均表面张力的计算 由 t D ＝82.393℃，查手册得）（，甲苯苯m m mN /mN 3.21)/(8.20==σσ)/(8215.203.21*)95.01(8.20*957.0,m mN DmL =-+=σ进料板液相平均表面张力的计算 由t F ＝94.778℃，查手册得)/N (7377.199.19*541.016.19*541.0)/(9.19),/(6.19,m m m mN m mN FmL =-+===）（甲苯苯σσσ塔底液相平均表面张力的计算 由 t W ＝112.179℃，查手册得）（）（甲苯苯m /N 16496.182.18*0584.016.17*0584.0)/(2.18),/(6.17,m m mN m mN WmL =-+===σσσ精馏段液相平均表面张力为)/(2796.2027377.198215.20m mN Lm =+=σ提馏段液相平均表面张力为)/(95133.18216496.187377.19m mN Lm=+=σ6、液体平均粘度计算液相平均粘度依下式计算，即iiLmx ∑=μμ塔顶液相平均粘度的计算 由 t D ＝82.393℃，查手册得)*0.31(0.957-1*0.3100.308*0.957)*(310.0),*(308.0s mPa s mPa s mPa Lm=+===）（甲苯苯μμμ进料板液相平均粘度的计算 由t F ＝94.778℃，查手册得）（）（甲苯苯s mPa s mPa s mPa Lm*28.0541.01*282.0279.0*541.0)*(282.0),*(279.0=-+===μμμ 塔底液相平均粘度的计算 由tw ＝112.179℃，查手册得)*(234.0235.0*)0584.01(220.0*0584.0)*(235.0),*(220.0s mPa s mPa s mPa Lm=-+===μμμ甲苯苯精馏段液相平均粘度为)*(295.0228.031.0s mPa Lm =+=μ提馏段液相平均粘度为)*(257.02234.028.0s mPa Lm =+=μ6、气液负荷计算精馏段：sm M V L h kmol D R L sm V M V V hkmol D R V Lm Lm S m Vm S /0022.057.802*3600913.81*98.753600*/98.7599.37*2*/86.095.2*3600093.80*97.1133600*/97.11399.37*)12()1(33==========+=+=ρρ提留段：sm M V L h kmol F q D R L sm M V V hkmol F q D R V Lm Lm S Lm Lm S /0045.032.790*36008042.87*72.1463600*/72.14674.7099.37*2**/82.032.790*36008042.87*72.1463600*/97.11399.37*3)1()1(33====+=+======-++=ρρ 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算塔径的计算塔板间距H T 的选定很重要，它与塔高、塔径、物系性质、分离效率、塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。

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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）。

苯甲苯设计

苯甲苯设计

课程设计任务书一. 设计题目苯- 甲苯连续精馏筛板塔的设计。

二. 设计参数进料量： 料液初温： 料液组成： 3000kg/h 20℃ 55％苯（质量分率）塔顶产品组成： 苯≥98％（摩尔浓度） 塔底产品组成： 苯≦2％ 物系平均相对挥发度：2.5 液体平均密度： 气体平均密度： 液体表面张力： 810kg／ m3 2.7kg/m3 20 达因/厘米塔顶冷却水温度： 20℃ 设备类型： 筛板精馏塔三 . 设计内容1. 设计方案的选定及流程说明； 2. 用 Aspen Plus 模拟计算，给出物料流程图和物料表，计算总物料平衡和能 量平衡； 3. 用 Aspen Plus 模拟精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4. 塔板数的确定； 5. 精馏过程的工艺计算 6. 塔和塔板主要工艺结构尺寸计算 7. 塔内流体力学性能的计算与校核 8. 辅助设备的计算和及选型09. 塔板结构简图和塔板性能图的绘制 10. 塔的工艺计算结果汇总一览表 11. 带控制点的生产工艺流程图及精馏塔设备装配图 12. 对本设计的评述 13. 参考文献概述本文采用 aspen 对苯- 甲苯分离筛板精塔进行辅助设计，对于该二元均相混 合物的分离，应采用连续精馏过程。

设计中采用泡点进料，将原料液通过预热 器加热至泡点温度后送入精馏塔内。

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，其余部分经产品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，故操作回流比取最小回流比的 1.2～2 倍，本设 计规定回流比取最小回流比的 1.4 倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷 却后送至储罐。

此外，并对塔和换热器的类型进行了选取，并进行相关工艺参 数的确定。

工艺流程确定及说明1.塔板类型1）精馏塔的塔板类型有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。

筛板塔的优点是结构简单，制造维修方便，造价低，相同条件下生产能力高于浮阀塔。

苯和甲苯常压连续筛板精馏塔设计

苯和甲苯常压连续筛板精馏塔设计

化工原理课程设计任务书学生姓名：吴荔荔班级：化工1572指导教师：王许云完成日期： 2018.1.20设计题目：常压连续筛板精馏塔的设计一、设计任务及操作条件1. 物系：苯－甲苯2. 塔板型式：筛板塔3. 处理量：（化艺1571班4000/化艺1572班5000+50×x）kg /h ( x为各自学号后两位)4. 进料组成(质量分率)：含苯（35＋0.5×x）%5. 分离要求(质量分率)：含苯量塔顶不低于96﹪，塔底不高于4%6. 进料状态：自选7. 操作压强：常压8. 设计参数：厂址选择：青岛地区另外，塔顶压强，4kPa(表压)；热源，低压饱和水蒸气；单板压降，不大于0. 7kPa；全塔效率 E T=50%二、设计内容及要求1．设计方案确定选择工艺流程、主要设备及典型辅助设备的形式。

2．工艺过程计算物料衡算、回流比和理论塔板数确定、热量衡算等。

要求：手算，ASPEN软件模拟比较3．典型辅助设备的计算冷凝器的传热面积和冷却介质的用量计算；再沸器的传热面积和加热介质的用量计算。

冷凝器和再沸器的选型。

4．塔的结构设计塔径、溢流装置及塔板布置、塔高等设计；要求以单线图的形式绘制塔板布置结构图。

尽量用软件模拟。

5．流体力学验算绘制塔板负荷性能图6．塔的工艺条件图以单线图的形式绘制，图面上应包括主体设备的外形、工艺参数等。

7．编写设计说明书使用统一A4纸，用黑或蓝墨水工整书写或打印，主要项目及编排顺序为：①设计说明书封面 (使用统一模板)；②任务书；③目录；④设计方案简介；⑤工艺过程计算及主要设备工艺尺寸的计算；⑥辅助设备的计算；⑦设计评述；⑧附录：主体设备工艺条件图，工艺流程图；⑨参考文献②化工原理课程设计评分表目录：________________________________________ 1筛板塔的计算 ____________________________________________ 11.1设计条件_____________________________________________________________ 11.1.1___________________________________________________ 11.1.2___________________________________________________ 11.2物料衡算_____________________________________________________________ 1表1.2-1物料平衡表_______________________________________________ 21.3塔板数的确定_________________________________________________________ 21.3.1苯-甲苯混合物的t-X-y图和X-y图________________________________ 2表1.3.1-1常压下苯一甲苯气液平衡数据_____________________________ 2图1.3.1-1苯—甲苯混合液的x-y图_________________________________ 3图1.3.1-1 苯—甲苯混合液的t-x-y图______________________________ 31.3.2确定最小回流比和回流比____________________________________ 31.3.3利用图解法及逐板计算法确定理论板层数___________________________ 4图1.3.3-1理论板的图解法_________________________________________ 4表1.3.3-1逐板计算法数据表_______________________________________ 4表1.3.3-2每层理论板气液平衡数据_________________________________ 41.3.4实际板层数的确定_______________________________________________ 51.4精馏塔的工艺条件及有关的物性数据的计算_______________________________ 51.4.1操作压力计算___________________________________________________ 51.4.2平均摩尔质量的计算_____________________________________________ 51.4.3平均温度及平均密度的计算_____________________________________ 6表1.4.3-1 Antoine方程常数______________________________________ 6表1.4.3-2 苯与甲苯的液相密度___________________________________ 7图1.4.3-1-tρρ甲苯苯—图________________________________________ 71.4.4液体平均表面张力的计算_________________________________________ 8表1.4.4-1 液体表面张力σ数据表__________________________________ 8图1.4.4-1 表面张力—温度t ____________________________________ 9 1.5塔径的计算与板间距的确定____________________________________________ 101.5.1气液相流率（摩尔量流率）______________________________________ 101.5.2气液相流率（体积流率）________________________________________ 101.5.3板间距的确定及塔径、塔高的计算________________________________ 101.5.3.1板间距的确定 _________________________________________ 10表1.5.3.1-1 塔间距参考数值____________________________________ 10图1.5.3.1-1筛板塔塔径估算结果__________________________________ 11图1.5.3.1-2 筛板塔塔径核算结果_________________________________ 111.5.3.2 塔径的计算______________________________________________ 11图1.5.3.2-1 史密斯关联图_______________________________________ 121.5.3.3 塔高的计算______________________________________________ 141.6溢流装置的设计______________________________________________________ 141.6.1板上液流型式的确定____________________________________________ 14表1.6.1-1 液体负荷与板上流型的关系_____________________________ 141.6.2溢流堰主要尺寸的确定（堰高和堰长）____________________________ 151.6.2.1堰长的确定____________________________________________ 151.6.2.2堰高的确定___________________________________________ 151.6.2.3弓形降液管的宽度和截面积________________________________ 16图1.6.2.3-1 弓形降液管相关属性图_______________________________ 161.6.2.4降液管底隙高度________________________________________ 161.6.2.5受液盘__________________________________________________ 171.6.2.6进口堰__________________________________________________ 17 1.7塔板布置____________________________________________________________ 171.7.1开孔区面积计算________________________________________________ 171.7.2筛孔计算及其排列______________________________________________ 18 1.8筛板的流体力学计算__________________________________________________ 181.8.1塔板压降____________________________________________________ 181.8.2.液面落差______________________________________________________ 191.8.3雾沫夹带____________________________________________________ 191.8.4.漏液验算______________________________________________________ 201.8.5液泛 _______________________________________________________ 21 1.9塔板负荷性能图______________________________________________________ 221.9.1雾沫夹带线1 ___________________________________________________ 221.9.2液相负荷下限线5 _______________________________________________ 231.9.3液相上限线3 ___________________________________________________ 231.9.4液泛线2 _______________________________________________________ 231.9.5漏液线（气相负荷下线）4 _______________________________________ 241.9.6操作线________________________________________________________ 251.9.6-1塔板负荷性能图（精馏段）________________________________ 251.9.6-2塔板负荷性能图（提馏段）________________________________ 26 1.10筛板塔工艺的设计计算结果总表_______________________________________ 26表1.10-1计算结果总表___________________________________________ 26 1.11塔的热量衡算_______________________________________________________ 271.11.1___________________________________________ 271.11.2_____________________________________________ 271.11.3比热容及汽化潜热_____________________________________ 27_________________________________________ 28 表1.11.3-1液体汽化热1.11. 4________________________________________________ 29表1.11.4-1热量衡算总表_________________________________________ 291.11.5再沸器与冷凝器的换热面积估算及选型___________________________ 301.11.5.1冷凝器换热面积估算及用量计算___________________________ 301.11.5.2再沸器换热面积估算及用量计算___________________________ 301.11.5.3再沸器、冷凝器选型结果_________________________________ 31表1.11.5.3-1再沸器、冷凝器选型结果_____________________________ 31筛板塔的Aspen Plus计算_________________________________ 312.1______________________________________________ 312.2模拟计算____________________________________________________________ 312.2.1简捷设计______________________________________________________ 31图2.2.1-1 简捷设计模拟流程_____________________________________ 31表2.2.1-1精馏塔简捷设计结果____________________________________ 32表2.2.1-2精馏塔简捷物料衡算平衡________________________________ 322.2.2严格设计______________________________________________________ 33图2.2.2-1 严格设计模拟流程_____________________________________ 33表2.2.2-1精馏塔严格设计物料衡算平衡____________________________ 332.2.3系统优化______________________________________________________ 34图2.2.3-1回流比的优化__________________________________________ 34图2.2.3-2进料位置的优化________________________________________ 34表2.2.3-1 优化后的物料平衡表___________________________________ 342.3能量衡算表结果______________________________________________________ 35表2.3-1能量衡算________________________________________________ 352.4塔径估算____________________________________________________________ 362.5水力学分析__________________________________________________________ 36图2.5-1______________________________ 36图2.5-2各理论板温度曲线图______________________________________ 36图2.5-3各理论扳气液____________________________ 372.6常规算法与AspenPlus__________________ 37表2.6-1对比表__________________________________________________ 37 筛板塔的CUP-TOWER设计__________________________________ 37设计方案评价 ___________________________________________ 41参考文献_______________________________________________ 42附_____________________________________________________ 42设计方案简介本设计任务为分离苯-甲苯混合物。

苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计

苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计

大连民族学院化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计院系：环境与资源学院姓名：班级：环境工程092班学号：教师评阅：指导老师：目录一化工原理课程设计的目的与要求 (3)二化工原理课程设计的内容 (4)三安排与要求 (4)四设计步骤 (5)（一）收集基础数据 (5)（二）设计方案的选定 (6)（三）工艺设计计算 (7)1 物料衡算与操作线方程 (7)2 理论塔板数的求算与实际塔板数的确定 (8)3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (13)（四）塔和塔板主要尺寸的设计 (17)1 塔高 (17)2 塔径 (18)3 溢流装置与液体流型 (19)4 塔板设计 (20)5 筛板的流体力学验算 (23)6 塔板负荷性能图 (23)（五）板式塔的结构与附属设备 (23)1 塔体结构 (23)2精馏塔的附属设备 (23)（六）设计结果一览表 (231)五参考文献 (32)六附录 (32)七设计任务书 (32)一、化工原理课程设计的目的与要求通过理论课的学习和生产实习，学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识，对于一个未来的工程技术人员来说，如何运用所学的知识去分析和解决实际问题是至关重要的，本课程设计的目的也是如此。

化工原理是研究化工单元操作基本原理的一门专业技术基础课，化工原理课程设计是化工原理课程之后的一个实际教学环节，通过本次课程设计，使学生初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法，提高度查阅技术资料、国家技术标准的能力，能够正确的选用公式进行计算和设计，强化工程意识，进一步培养学生综合运用所学知识以及解决实际问题的能力。

化工原理课程设计是化工以及其他理工科专业的学生在校期间第一次进行的设计，要求每个同学独立完成一个实际装置（本次设计为精馏塔装置）的设计，设计中应应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面的考虑，最终以简洁的文字、表格及图纸把设计表达出来。