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设计题目：苯-甲苯二元物系板式连续精馏塔.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，是理论联系实际的桥梁，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，计算能力等。
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。
第一章概述筛板精馏塔是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
它的出现仅迟于泡罩塔20年左右，当初它长期被认为操作不易稳定，在本世纪50年代以前，它的使用远不如泡罩塔普遍。
其后因急于寻找一种简单而价廉的塔型，对其性能的研究不断深入，已能作出较有把握的设计，使得筛板塔又成应用最广的一种类型。
1.1苯-甲苯简介1.1.1苯苯（Benzene,）在常温下为一种无色，有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。
苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。
苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。
它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。
目录目录 (1)前言 (2)设计任务 (3)一. 设计项目 (3)二. 设计条件 (3)三. 设计内容与要求 (3)设计计算 (4)一. 精馏塔的物料衡算 (4)1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (4)1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (4)1.3 物料衡算原料处理量 (4)二. 理论塔板的计算 (5)2.1. 理论塔板数的的求取 (5)三. 精馏段的工艺条件及有关物性数据的衡算 (6)3.1 操作压力计算 (6)3.2 操作温度计算 (6)3.3 平均摩尔质量计算 (7)3.4 平均密度计算 (8)3.5 液相平均表面张力计算 (9)3.6 混合物的平均粘度 (10)四．精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (11)4.1 塔径的计算 (11)4.2有效高度计算 (13)五．塔板主要工艺尺寸的计算 (13)5.1 溢流装置的计算 (13)5.2. 塔板分布 (15)六. 筛板的流体力学计算 (16)6.1 塔板的压降 (16)6.2 液面落差 (17)6.3 液沫夹带 (18)6.4 漏液 (18)6.5 液泛 (19)七. 塔板负荷性能图 (20)7.1 漏液线 (20)7.2 液沫夹带线 (21)7.4 液相负荷下限线 (22)7.5 液相负荷上限线 (23)7.6 液泛线 (23)八.筛板塔设计计算结果 (25)九.塔附件的设计 (27)9.1 接管 (27)9.1.1 进料管 (27)9.1.2 回流管 (28)9.1.3 塔底出料管 (28)9.1.4 塔顶蒸汽出料管 (28)9.1.5 塔底进气管 (28)9.2 筒体与封头 (29)9.2.1 筒体 (29)9.2.2 封头 (29)9.3 除沫器 (29)9.4 裙座 (29)9.5 人孔 (30)十.塔总体高度的设计 (30)10.1 塔的顶部空间高度 (30)10.2 塔的底部空间高度 (30)10.3 塔总体高度 (30)结论 (33)参考文献 (33)塔设备总装配图或工艺条件图 (31)前言塔是具有一定形状（截面大多是圆形）、一定容积、内外装置一定附件的容器。
化工原理课程设计任务书一、设计课题：苯-甲苯二元混合液连续精馏装置的设计 二、设计条件与工艺要求 1、生产能力（以进料量计）： 74000 吨/年2、原料液组成：x AF = 0.44 （注：浓度均指易挥发组分的摩尔分率）3、产品要求：=AD x 0.98 ， =AW x 0.024、工艺条件（1）操作压力：塔顶压力（表压）约4kPa 。
（2）原料温度：原料液温度20℃，经过与塔釜液体产品间接换热或者进一步预热，温度提升至入塔时所指定的温度65℃。
（3）进料方式：在最适宜的进料板上连续进料。
（4）回流热状态：泡点回流。
（5）塔板压降：≤0.7kPa 。
（6）塔釜间接蒸汽加热，所用的加热蒸汽压力为200kP a （绝对压）。
仅利用其冷凝热。
（7）塔顶设全凝器，利用冷却水间接换热，冷却水的进、出口温度分别规定为t in =25℃，t out =43℃ 。
（8）年工作日：300天。
三、设计内容1、苯-甲苯二元混合液连续精馏工艺流程的设计绘制出所设计的连续精馏工艺流程图，同时对生产过程原理进行文字叙述。
2、筛板精馏塔的设计计算内容 （1）全塔物料衡算，计算产品D 、W 的量。
（2）确定R min 和R 。
（3）图解法确定理论塔板数N T 及最适宜的进料位置，确定精馏段的理论塔板数N T,1 。
（4）合理确定筛板塔板的总效率E 0 ，确定实际塔板数和实际进料位置。
（5）分别确定精馏段的汽相体积流量、汽体流速和塔径，提馏段的汽相体积流量、汽体流速和塔径。
（6）进行精馏段的塔板结构设计、提馏段的塔板结构设计：包括选择溢流形式（多选单溢流）、设计堰长、降液区面积，确定开孔区面积，设计堰高，设计降液管底隙高度，确定筛孔孔径，选择筛孔布置方式并计算具体布置尺寸。
（7）分别进行精馏段塔板的流体力学验算、提馏段塔板的流体力学验算。
（8）绘出精馏段塔板的负荷性能图，计算操作弹性，绘出提馏段塔板的负荷性能图，计算操作弹性。
目录一设计概述-------------------------------------------------------2（一）设计的目的-----------------------------------------------------2 （二）塔设备在化工生产中的作用与地位---------------------------------2（三）塔设备的分类---------------------------------------------------2（四）板式塔---------------------------------------------------------2二设计方案的确定及流程说明------------------------------------------3 （一）塔类型的选用------------------------------------------------ 3 （二）装置流程说明----------------------------------------------- -3 三设计方案中参数的确定----------------------------------------------4 （一）操作压力----------------------------------------------------4 （二）进料热状态----------------------------------------------------4 （三）加热方式----------------------------------------------------5 （四）冷却方式 ------------------------------------------------------ 5 （五）回流比 ---------------------------------------------------------5 （六）热能的利用----------------------------------------------------5 四板式精馏塔的工艺计算 ---------------------------------------------6 五塔的工艺条件及物性数据计算-------------------------------------11 六气液负荷计算---------------------------------------------------14 七塔和塔板主要工艺尺寸计算 -------------------------------------- --15 八流体力学验算---------------------------------------------------18 九塔板负荷性能图---------------------------------------------------21 （一）精馏段---------------------------------------------------- --21 （二）提馏段----------------------------------------------------- -24 十板式塔的结构与附属设备设计---------------------------------------29（一）塔体结构----------------------------------------------------- -29 （二）塔板结构----------------------------------------------------- -29 （三）精馏塔的附属设备-----------------------------------------------29 十一辅助设备设计或选型---------------------------------------------31（一）冷凝器---------------------------------------------------------31 （二）再沸器---------------------------------------------------------31 （三）加热蒸汽鼓泡管-------------------------------------------------30 十二设计结果一览表- ----------------------------------------------32 十四重要经验关联式- ----------------------------------------------32 参考文献----------------------------------------------------------33一设计概述（一）设计的目的1、查阅资料，选用公式和搜集数据的能力；2、综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型；3、迅速准确进行工程计算的能力；4、用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
目录1 绪论 (3)2 塔板的工艺设计 (3)2.1设计方案的确定 (3)2.2精馏塔全塔物料衡算 (3)2.3常压下苯—甲苯气液平衡组成（摩尔分数）与温度关系 (4)2.3.1 温度 (4)2.3.2 密度 (5)2.3.3 混合液体表面张力 (8)2.3.4 混合物的黏度 (9)2.3.5 相对挥发度 (9)2.4理论塔板数的计算 (9)2.5塔径的初步设计 (11)2.5.1 气液相体积流量计算 (11)2.5.2 精馏段塔径计算 (12)2.5.3 提馏段塔径计算 (13)2.6溢流装置 (14)2.6.1 堰长、堰上液层高度及堰高 (14)2.6.2 弓形降液管的宽度和横截面 (14)2.6.3 降液管底隙高度 (15)2.7塔板分布、浮阀数目与排列 (15)2.7.1 塔板分布 (15)2.7.2 浮阀数目与排列 (15)3 塔板的流体力学计算 (17)3.1气相通过浮阀塔板的压降 (17)3.1.1 精馏段 (17)3.1.2 提留段 (17)3.2淹塔 (18)3.2.1 精馏段 (18)3.2.2 提馏段 (18)3.3物沫夹带 (19)3.3.1 精馏段 (19)3.3.2 提馏段 (20)3.4塔板负荷性能图 (20)3.4.1 物沫夹带线 (20)3.4.2 液泛线 (21)3.4.3 液相负荷上限 (22)3.4.4 漏液线 (22)3.4.5 液相负荷下限线 (22)3.5浮阀塔工艺设计计算结果 (24)4. 塔附件设计 (24)4.1接管 (24)4.1.1 进料管 (24)4.1.2 回流管 (25)4.1.3 塔底出料管 (25)4.1.4 塔顶蒸气出料管 (25)4.1.5 塔底进气管 (26)4.1.6 法兰 (26)4.2简体与封头 (26)4.2.1 简体 (26)4.2.2 封头 (26)4.2.3 裙座 (26)4.2.4 手孔 (27)5 塔总体高度的设计 (27)5.1塔的顶部空间高度 (27)5.2塔的底部空间高度 (27)5.3塔总体高度 (27)6 总结 (27)参考文献 (28)附录 (28)苯-甲苯二元混合液连续精馏装置的设计1 绪论化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法.塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。
二元物系连续精馏装置设计方案一、设备介绍二元物系连续精馏装置是一种用于分离两种具有不同沸点的液态混合物的设备。
其工作原理通过在不同温度下将混合物加热，然后将生成的蒸汽冷凝成液态，以实现分离两种物质的目的。
二、设备设计原理该连续精馏装置通过不断地将混合物加热至其沸点，然后将蒸汽冷凝成液态来实现分离。
其主要由加热设备、蒸馏塔、冷凝器和分离器组成。
三、设备设计方案1. 加热设备：采用外部加热方式，利用电加热器或火焰加热器将混合物加热至其沸点。
2. 蒸馏塔：采用多级板式蒸馏塔，以确保蒸气在不同温度下与液态混合物充分接触，以实现更好的分离效果。
3. 冷凝器：采用管式冷凝器，用于将蒸汽冷凝成液态，以便进一步分离两种物质。
4. 分离器：采用分离漏斗或离心机，用于将冷凝后的液态混合物分离成两种不同的物质。
四、设备工作过程当混合物进入蒸馏塔后，加热设备将其加热至其沸点，并产生蒸汽。
蒸汽通过蒸馏塔中的多级板式结构，与液态混合物充分接触后，进入冷凝器冷凝成液态。
最后，通过分离器将液态混合物分离成两种不同的物质。
五、设备应用领域二元物系连续精馏装置主要适用于化工、制药和精细化工等领域，用于分离和提纯液态混合物中的两种物质，具有分离效果好、操作简便等优点。
六、设备优势1. 分离效果好：通过蒸馏和冷凝，能够有效分离两种不同沸点的物质。
2. 操作简便：采用连续精馏工艺，无需频繁地停机和清洗设备。
3. 适用范围广：可适用于不同沸点的液态混合物分离。
总之，二元物系连续精馏装置设计方案能够有效地实现两种不同物质的分离与提纯，具有广泛的应用前景。
设计一台高效的二元物系连续精馏装置是化工和制药行业中非常关键的一项工程。
这类设备的设计需要考虑到多种因素，包括分离效率、能源消耗、操作稳定性等。
在这种装置中，加热、蒸馏、冷凝和分离这些关键步骤需要密切协调，以确保设备能够在长时间内稳定高效地运行。
下面将进一步分析这些步骤的设计和优化。
首先，加热设备的设计至关重要。
