苯—甲苯精馏塔设计

化学化工学院化工原理课程设计

第 页 1 目 录

苯-甲苯精馏塔设计任务书 ......................................................................................... I

前 言 ........................................................................................................................... 1

一．设计方案的确定 ................................................................................................... 1

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二．精馏塔的物料衡算 ............................................................................................... 4

料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ........................................................................ 4

2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ..................................................... 4

三．塔板数的确定 ....................................................................................................... 5

理论板数NT的求取 ................................................................................................... 5

实际板层数的求取 .................................................................................................... 7

四． 精馏塔的工艺条件及物性数据的计算 ............................................................. 8

操作压力的计算 ........................................................................................................ 8

操作温度的计算 ........................................................................................................ 8

4.3平均摩尔质量的计算 ......................................................................................... 8

4.4平均密度的计算 ................................................................................................. 8

4.5 平均粘度计算 .................................................................................................... 8

4.6液体平均表面张力计算 ..................................................................................... 9

五．精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ............................................................................... 9

5.1 塔径的计算 ...................................................................................................... 10

精馏塔有效高度的计算 .......................................................................................... 11

六． 塔板主要工艺尺寸的计算 ............................................................................... 11

七. 塔板的流体力学验算 ............................................................ 错误!未定义书签。

八． 塔板负荷性能图 ............................................................................................... 15

九． 筛板塔设计计算结果 ....................................................................................... 16

十．参考文献 ............................................................................................................. 17

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板式精馏塔设计任务

（一） 设计题目

苯—甲苯溶液连续精馏塔设计。

（二）设计任务及操作条件

（1）进精馏塔的料液含苯40（质量），其余为甲苯。

（2）塔顶产品的苯含量不得低于98%（质量）

（3）塔底产品的苯含量不得高于2（质量）

（4）混合液处理量为2000kg/h

（5）操作条件

（A）精馏塔顶压强4kpa(表压)

（B）饱和液料进料

（C）回流比R/Rmin=3

（D）间接蒸汽加热

（E）单板压降不大于pa。

（三）设备形式

设备形式为筛板塔。

（四）设计内容

1.设计方案的确定及流程说明。

2.塔的工艺计算。

3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计。

（1）塔高,塔径及塔板结构尺寸的确定。

（2）塔板的流体力学验算。

（3）塔板的负荷性能图。

4.设计结果概要货设计一览表。

5.塔板结构俯视图和塔板安装图。

6.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

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苯—甲苯分离过程筛板精馏塔设计

（大连大学环化学院）

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

前 言

塔设备的应用有着悠久的历史，在很多工业部门都有应用，尤其用在化工、石油、能源等部门。精馏塔是分离混合主份的常用方法。由于、蒸馏属于气液两相见的传质过程。

塔设备主要包括以下两类：板式塔、填料塔两大类。对一个具体达到分离过程，设计中选择何种塔型，应该根据生产能力、分离效率、塔压力降、操作弹性等要求，并结合制造、维修、造价等因素综合考虑。。

（一）设计方案的确定

本设计任务为分离苯-甲苯溶液混合物。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1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 化学化工学院化工原理课程设计

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1. 设计流程的说明：

精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器。釜液冷却器和产品冷凝器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分汽化与与部分冷凝器进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程装置时应考虑余热的利用，注意节能。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免受泵操作波动的影响