【正文】 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 苯－甲苯連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì) 件： 操作壓力 ： p=(絕壓 ) 處理量 3260 噸 /年 進(jìn)料含苯 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 塔頂 產(chǎn)品含苯 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 塔釜?dú)堃褐斜綕舛炔淮笥?（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 塔頂全凝器：泡點(diǎn)回流 塔釜為飽和蒸汽間接加熱 塔板采用浮閥 設(shè) 計(jì) 要 求 ： (1) 完成該精餾塔 及輔助設(shè)備工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 (2) 繪制生產(chǎn)工藝流程圖、 精餾塔工藝條件圖。 (3) 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) I 目 錄 摘 要 ......................................................................... 1 緒 論 ......................................................................... 2 設(shè)計(jì)方案的選擇 ............................................................... 3 1 設(shè)計(jì)流程 .................................................................. 3 2 設(shè)計(jì)思路 .................................................................. 3 第 1章 塔板的工藝設(shè)計(jì) ....................................................... 5 物料衡算 ................................................................. 5 平衡線(xiàn)方程的確定 ......................................................... 5 最小回流比的確定 ......................................................... 7 求精餾塔的氣液相負(fù)荷 ..................................................... 7 操作線(xiàn)方程 ............................................................... 7 用逐板法算理論板數(shù) ....................................................... 7 實(shí)際板數(shù)的求取 ........................................................... 8 全塔效率 ................................................................. 9 第 2章 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 10 物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 .......................................................... 10 進(jìn)料溫度的計(jì)算 .................................................... 10 操作壓強(qiáng) .......................................................... 10 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 ................................................ 10 平均密度計(jì)算 ...................................................... 11 液體平均表面張力計(jì)算 .............................................. 13 液體平均粘度計(jì)算 .................................................. 14 精餾塔主要工藝尺寸的計(jì) 算 ................................................ 14 塔徑的計(jì)算 ........................................................ 14 精餾塔有效高度的計(jì)算 .............................................. 16 溢流裝置計(jì)算 ............................................................ 16 浮閥數(shù)目、浮閥排列及塔板布置 ............................................ 17 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 ........................................................ 19 計(jì)算氣相通過(guò)浮閥塔板的靜壓頭降 .................................... 19 淹塔 .............................................................. 20 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) II 計(jì)算霧沫夾帶量 .................................................... 21 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 .................................................... 22 霧沫夾帶上限線(xiàn) .................................................... 22 液泛線(xiàn) ............................................................ 23 液相負(fù)荷上限線(xiàn) .................................................... 24 漏液線(xiàn) ............................................................ 24 液相負(fù)荷下限線(xiàn) .................................................... 24 小結(jié) .................................................................... 25 第 3章 熱量衡算 ............................................................. 27 相關(guān)介質(zhì)的選擇 .......................................................... 27 加熱介質(zhì)的選擇 .................................................... 27 冷凝劑 ............................................................ 27 蒸發(fā)潛熱衡算 ............................................................ 27 塔頂熱量 .......................................................... 27 塔底熱量 .......................................................... 28 焓值衡算 ................................................................ 28 第 4章 輔助設(shè)備 ............................................................. 31 冷凝器的選型 ............................................................ 31 計(jì)算冷卻水流量 .................................................... 31 冷凝器的計(jì)算與選型 ................................................ 31 接管 .................................................................... 32 塔總體高度的設(shè)計(jì) ........................................................ 32 塔的頂部空間高度 .................................................. 32 塔的底部空間高度 .................................................. 32 人孔 .................................................................... 33 裙座 .................................................................... 33 塔立體高度 .............................................................. 33 致謝 .................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) ............................................................................. 35 主要符號(hào)說(shuō)明 ........................................................................ 36吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 1 摘 要 化工生產(chǎn)常需進(jìn)行二元液相混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝達(dá)到輕重組分分離目的的方法。精餾操作在化工、石油化工、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對(duì)選擇、設(shè)計(jì)和分析分離過(guò)程 中的各種參數(shù)是非常重要的。 塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備類(lèi)型之一。本次設(shè)計(jì)的浮閥塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程，該設(shè)計(jì)方法被工程技術(shù)人員廣泛的采用。 本設(shè)計(jì)書(shū)對(duì)苯和甲苯的分離設(shè)備─浮閥精餾塔做了較詳細(xì)的敘述，主要包括：工藝計(jì)算，輔助設(shè)備計(jì)算 ,塔設(shè)備等的附圖 。 采用浮閥精餾塔，塔高 米，塔徑 米，按逐板計(jì)算理論板數(shù)為 25。算得全塔效率為 。塔頂使用全凝器，部分回流。精餾段實(shí)際板數(shù)為 12，提餾段 實(shí)際板數(shù)為 12。實(shí)際加料位置在第 13 塊板 (從上往下數(shù) )，操作彈性為 。通過(guò)板壓降、漏液、液泛、霧沫夾帶的流體力學(xué)驗(yàn)算，均在安全操作范圍內(nèi)。 塔的附屬設(shè)備中，所有管線(xiàn)均采用無(wú)縫鋼管。再沸器采用臥式浮頭式換熱器。用 140℃ 飽和蒸汽加熱，用 15℃循水作冷凝劑。飽和蒸汽走管程，釜液走殼程。 關(guān)鍵詞：苯 __甲苯、精餾、精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu) 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì) 2 緒 論 化工生產(chǎn)中常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的?；ト芤后w混合物的分離有多種方法，蒸餾及精餾是其中最常用的一種。蒸餾是分離均相混合物 的單元操作之一，精餾是最常用的蒸餾方式，是組成化工生產(chǎn)過(guò)程的主要單元操作。為實(shí)現(xiàn)高純度的分離已成為蒸餾方法能否廣泛應(yīng)用的核心問(wèn)題，為此而提出了精餾過(guò)程。精餾的核心是回流，精餾操作的實(shí)質(zhì)是塔底供熱產(chǎn)生蒸汽回流，塔頂冷凝造成液體回流。 我們工科大學(xué)生應(yīng)具有較高的綜合能力、解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力和創(chuàng)新的能力。課程設(shè)計(jì)是一次讓我們接觸并了解實(shí)際生產(chǎn)的大好機(jī)會(huì)，我們應(yīng)充分利用這樣的機(jī)會(huì)去認(rèn)真去對(duì)待。而新穎的設(shè)計(jì)思想、科學(xué)的設(shè)計(jì)方法和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品是我們所應(yīng)堅(jiān)持努力的方向和追求的目標(biāo) 。 浮閥塔盤(pán)自 20 世紀(jì) 50年代初期開(kāi) 發(fā)以來(lái)，由于制造方便及其性能上的優(yōu)點(diǎn)，很多場(chǎng)合已取代了泡罩塔盤(pán)。這類(lèi)塔盤(pán)的塔盤(pán)板開(kāi)有閥孔，安置了能在適當(dāng)范圍內(nèi)上下浮動(dòng)的閥片，其形狀有圓形、條形及方形等。由于浮閥與塔盤(pán)板之間的流通面積能隨氣體負(fù)荷的變動(dòng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而在較寬的氣體負(fù)荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。氣體在塔