【正文】 化工原理課程設(shè)計 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 專業(yè)班級 ： 09級化學(xué)工程與工藝 2班 姓 名 ： 吳凡平 學(xué) 號 ： 06109240 指導(dǎo)老師 ： 姚剛 設(shè)計地點(diǎn) ： 東南大學(xué)成賢學(xué)院 2021 年 9 月 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 2 目 錄 一 序 言 ................................................................................................................. 4 二 板式精餾塔設(shè)計任務(wù)書 .................................................................................. 5 三 設(shè)計計算 ........................................................................................................... 6 設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 ........................................................ 6 精餾塔的物料衡算 ..................................................................................... 9 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 ............................................ 9 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 .................................... 9 物料衡算 ............................................................................................ 9 塔板數(shù)的確定 ............................................................................................. 9 理論塔板數(shù)的確定 .......................................................................... 9 全塔效率的計算 ............................................................................ 13 求實際板數(shù) .................................................................................... 14 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 .......................................... 14 操作壓力的計算 ............................................................................ 14 操作溫度的計算 ............................................................................ 15 平均摩爾質(zhì)量的計算 .................................................................... 16 平均密度的計算 ............................................................................ 17 液體平均表面張力的計算 ............................................................ 20 液體平均黏度的計算 .................................................................... 21 氣液負(fù)荷計算 ................................................................................ 22 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 .................................................................. 23 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 3 塔徑的計算 .................................................................................... 23 有效塔高的計算 ............................................................................ 25 塔板主要工藝尺寸的計算 ...................................................................... 25 溢流裝置計算 ................................................................................ 25 塔板布置 ........................................................................................ 28 篩板的流體力學(xué)驗算 .............................................................................. 29 塔板阻力 ........................................................................................ 29 漏液點(diǎn) ............................................................................................ 30 霧沫夾帶 ........................................................................................ 31 液面落差 ........................................................................................ 31 液泛的校核 .................................................................................... 32 塔板負(fù)荷性能圖 ...................................................................................... 33 四 設(shè)計結(jié)果一覽表 ............................................................................................ 41 五 板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備 ............................................................................ 42 附件的計算 ................................................................................................ 42 配管 .................................................................................................. 42 冷凝器 .............................................................................................. 44 再沸器 ............................................................................................. 45 板式塔結(jié)構(gòu) ............................................................................................. 46 六 參考書目 ......................................................................................................... 47 七 設(shè)計心得體會 ................................................................................................ 47 八 附錄：苯 甲苯連續(xù)精餾過程板式精餾塔示意圖 ................................... 49 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 4 一 序 言 化工原理課程設(shè)計是綜合運(yùn)用《化 工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識，完成一個單元設(shè)備設(shè)計為主的一次性實踐教學(xué)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。通過課程設(shè)計，要求更加熟悉工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握化工單元操作設(shè)計的主要程序及方法，鍛煉和提高學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識和技能的能力，問題分析能力，思考問題能力，計算能力等。 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾過程在能量劑驅(qū)動下（有時加質(zhì)量劑），使氣液兩相多 次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。本設(shè)計的題目是苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計，即需設(shè)計一個精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計一板式塔將其分離。 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計 5 二 板式精餾塔設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 苯 甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計。 二、設(shè)計任務(wù) (1)原料液中 苯含量：質(zhì)量分率＝ 50％ (質(zhì)量 )，其余為甲苯。 (2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得低于 95％ (質(zhì)量 )。 (3)殘液中苯含量不得高于 5％ (質(zhì)量 )。 (4)生產(chǎn)能力： 40000t/y 苯產(chǎn)品，年開工 300 天。 三、操作條件 (1)精餾塔頂壓強(qiáng)： 常壓 (2)進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料 (3)回流比：自選 (4)單板壓降壓： ? 四、設(shè)計內(nèi)容及