年產(chǎn)26000噸苯-甲苯精餾塔設計方案(已修改)
2025-05-07 22:05 本頁面
【正文】 年產(chǎn)26000噸苯甲苯精餾塔設計方案第1章 設計任務書一、設計題目設計分離苯―甲苯連續(xù)精餾篩板塔二、設計任務及操作條件設計任務物料處理量： 7萬噸／年進料組成 ： 37％ 苯甲苯常溫混合溶液（質量分率，下同）分離要求：塔頂產(chǎn)品組成苯 ≥95％ 塔底產(chǎn)品組成苯 ≤6%操作條件平均操作壓力 ： kPa平均操作溫度： 94℃回流比： 自選單板壓降： = kPa工時： 年開工時數(shù)7200小時課題性質： 化工原理課程設計三、設計方法和步驟設計方案簡介根據(jù)設計任務書所提供的條件和要求，通過對現(xiàn)有資料的分析對比，選定適宜的流程方案和設備類型，初步確定工藝流程。對選定的工藝流程，主要設備的形式進行簡要的論述。主要設備工藝尺寸設計計算（1）收集基礎數(shù)據(jù)（2）工藝流程的選擇（3）做全塔的物料衡算（4）確定操作條件（5）確定回流比（6）理論板數(shù)與實際板數(shù)（7）確定冷凝器與再沸器的熱負荷（8）初估冷凝器與再沸器的傳熱面積（9）塔徑計算及板間距確定（10）堰及降液管的設計（11）塔板布置及篩板塔的主要結構參數(shù)（12）塔的水力學計算（13）塔板的負荷性能圖（14）塔盤結構（15）塔高（16）精餾塔接管尺寸計算典型輔助設備選型與計算（略）包括典型輔助設備（換熱器及流體輸送機械）的主要工藝尺寸計算和設備型號規(guī)格的選定。設計結果匯總工藝流程圖及精餾塔工藝條件圖設計評述四、參考資料《化工原理課程設計》天津大學化工原理教研室，柴誠敬 劉國維 李阿娜 編；《化工原理》（第三版）化學工業(yè)出版社，譚天恩 竇梅 周明華 等編；《化工容器及設備簡明設計手冊》化學工業(yè)出版社，賀匡國編；《化學工程手冊》上卷 化學工業(yè)出版社，化工部第六設計院編；《常用化工單元設備的設計》 華東理工出版社。第2章 設計計算 設計方案的選定及基礎數(shù)據(jù)的搜集本設計任務為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔底設置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。其中由于蒸餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設計中設計把其熱量作為低溫熱源產(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預熱器的熱源之一，充分利用了能量。塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3～8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。篩板塔也是傳質過程常用的塔設備，它的主要優(yōu)點有：（１）結構比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。（２）處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。（３）塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。（４）壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。篩板塔的缺點是：（１）塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。（２）操作彈性較小(約2～3)。（３）小孔篩板容易堵塞。下圖是板式塔的簡略圖表 21 苯和甲苯的物理性質項目分子式分子量M沸點（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強PC（kPa）苯AC6H6甲苯BC6H5CH3表22 苯和甲苯的飽和蒸汽壓溫度859095100105，kPa，kPa表23 常溫下苯甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)（[2]：例11附表2）溫度859095100105液相中苯的摩爾分率0汽相中苯的摩爾分率0表24 純組分的表面張力([1]：附錄圖7)溫度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m20表25 組分的液相密度([1]：附錄圖8)溫度(℃)8090100110120苯,kg/甲苯,kg/81480
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