化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的设计

2012级化工单元课程设计

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化工单元课程设计

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分离苯—甲苯连续精馏筛板塔

专业:应用化工技术专业 姓名：丁珂

学号：111408124

指导老师： 黄秋颖

2012级化工单元课程设计

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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。

2012级化工单元课程设计

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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

材料科学与化学工程学院

化工原理课程设计

设计题目：苯——甲苯二元物系板式精馏塔

设计者姓名：周艳丽

指导教师：***

专业

化学工程与工艺

学号 **********

说明书 共 页 图纸 张

设计时间 2013年 5 月 28 日至2013年 6月 18日 摘要

化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种数据的计算方法，能画出精馏塔、塔板结构等图形。在设计中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。

板式精馏塔也是很早就出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有以下优点：生产能力大、塔板效率较高，而且结构简单，塔盘造价较低，安装、维修都较容易。而在板式精馏塔中，筛板塔有结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60%，为浮阀塔的80%左右，处理能力大等优点，综合考虑更符合本设计的要求。本课程世纪的主要内容为过程的物料衡算，工艺设计计算以及筛板的负荷性能校核。

关键词：板式精馏塔 筛板 计算 校核

Abstract

The pinciples of chemical engineering course design is to cultivate

students’ability of important chemical design teaching，through the curriculum that

we try to grasp the basic knowledge of chemical engineering design，design principals

0 伟大的中华人民共和国万岁！

1

荆楚理工学院化工与药学院

化工原理课程设计

说

明

书

设计题目 7.0万吨苯—甲苯混合液浮阀塔精馏塔设计

专业班级 石油化工生产技术 09级（三）班

学生姓名 熊文君

学 号 2009302040323

指导老师 穆学玲

完成时间 2011-5-18

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目录

摘 要.................................................................................................................................................................3

绪 论....................................................................................................................................................................3

课程设计任务书…………………………………………………………………………………………….………….4

设计方案……………………………………………………………………………………………………………….....6

第一章 塔板的工艺设计计算...............................................................................................................................8

1.1相关基础物性数据.................................................................................................................................8

1 目 录

1 课程设计的目的……………………………………………3

2 课程设计题目描述和要求…………………………………3

3 课程设计报告内容…………………………………………4

4 对设计的评述和有关问题的讨论…………………………22

5 参考书目……………………………………………………22

1苯-甲苯连续精馏浮阀塔设计

1．课程设计的目的

2 课程设计题目描述和要求

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏浮阀塔的设计，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，板空上安装浮阀，具体工艺参数如下：

原料苯含量：质量分率= (30+0.5*学号)%

原料处理量：质量流量=（10-0.1*学号） t/h [单号]

（10+0.1*学号） t/h [双号]

产品要求：质量分率：xd=98%，xw=2% [单号]

xd=96%，xw=1% [双号]

工艺操作条件如下：

常压精馏，塔顶全凝，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流，R=（1.2～2）Rmin。

3．课程设计报告内容

3.1 流程示意图

冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯

↑↓回流

原料→原料罐→原料预热器→精馏塔

↑回流↓

再沸器← → 塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯

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。