【正文】 ...................................... 8 全塔效率 ................................................................. 9 第 2章 精餾塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算 ...................................... 10 物性數(shù)據(jù)的計算 .......................................................... 10 進料溫度的計算 .................................................... 10 操作壓強 .......................................................... 10 平均摩爾質(zhì)量的計算 ................................................ 10 平均密度計算 ...................................................... 11 液體平均表面張力計算 .............................................. 13 液體平均粘度計算 .................................................. 14 精餾塔主要工藝尺寸的計 算 ................................................ 14 塔徑的計算 ........................................................ 14 精餾塔有效高度的計算 .............................................. 16 溢流裝置計算 ............................................................ 16 浮閥數(shù)目、浮閥排列及塔板布置 ............................................ 17 塔板流體力學驗算 ........................................................ 19 計算氣相通過浮閥塔板的靜壓頭降 .................................... 19 淹塔 .............................................................. 20 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 II 計算霧沫夾帶量 .................................................... 21 精餾段塔板負荷性能圖 .................................................... 22 霧沫夾帶上限線 .................................................... 22 液泛線 ............................................................ 23 液相負荷上限線 .................................................... 24 漏液線 ............................................................ 24 液相負荷下限線 .................................................... 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 計算冷卻水流量 .................................................... 31 冷凝器的計算與選型 ................................................ 31 接管 .................................................................... 32 塔總體高度的設(shè)計 ........................................................ 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 ............................................................................. 35 主要符號說明 ........................................................................ 36吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 1 摘 要 化工生產(chǎn)常需進行二元液相混合物的分離以達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到輕重組分分離目的的方法。吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： 苯－甲苯連續(xù)精餾塔設(shè)計 件： 操作壓力 ： p=(絕壓 ) 處理量 3260 噸 /年 進料含苯 （質(zhì)量分數(shù)） 塔頂 產(chǎn)品含苯 （質(zhì)量分數(shù)） 塔釜殘液中苯濃度不大于 （質(zhì)量分數(shù)） 塔頂全凝器：泡點回流 塔釜為飽和蒸汽間接加熱 塔板采用浮閥 設(shè) 計 要 求 ： (1) 完成該精餾塔 及輔助設(shè)備工藝設(shè)計計算。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。此設(shè)計針對二元物系的精餾問題進行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計過程，該設(shè)計方法被工程技術(shù)人員廣泛的采用。塔頂使用全凝器，部分回流。 塔的附屬設(shè)備中，所有管線均采用無縫鋼管。 關(guān)鍵詞：苯 __甲苯、精餾、精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu) 吉林化工學院化工原理課程設(shè)計 2 緒 論 化工生產(chǎn)中常需進行液體混合物的分離以達到提純或回收有用組分的目的。精餾的核心是回流，精餾操作的實質(zhì)是塔底供熱產(chǎn)生蒸汽回流，塔頂冷凝造成液體回流。 浮閥塔盤自 20 世紀 50年代初期開 發(fā)以來，由于制造方便及其性能上的優(yōu)點，很多場合已取代了泡罩塔盤。與泡罩塔盤相比，處理能力較大，壓力降較低，而塔板效率較高，缺點是閥孔易磨損，閥片易脫落。對于二元混合物的分離，采用連續(xù)精餾流程。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn) 品經(jīng)冷卻后送至儲罐。蒸餾是物料在塔內(nèi)的多次部分汽化與多次部分冷凝所實現(xiàn)分離的。 塔頂冷凝器可采用全凝器、分 凝器 全能器連種不同的設(shè)置?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件。另外還具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，制造方便，塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大等優(yōu)點。而且浮閥與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負荷的變動而自動調(diào)節(jié)，因而在較寬的氣體負荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。. = .L = R D = = / hV = (R + 1)D = ( + 1) 2 1592 8 0443kmol / hL = L + F = + = / hV = V = / h??? 操作線方程 精餾段操作線方程為： Dn + 1 n nn + 1 nxR = x = x +R + 1 R + 1 + 1 + 1y = + 提餾段操作線方程為： ?n + 1 n w nn + 1 nL39。 x = 0. 82 55y = 0. 86 68 。 x = 0. 39 19 x = 0. 45 56所 以 第 7 塊 板 上 進 料 ， 以 后 將 數(shù) 據(jù) 代 入 提 餾 段 方 程 中 。 x = 0. 12 49y = 0. 16 14 。 x = 0. 00 87 x = 0. 01 所以總理論板數(shù)為 NT=13 塊（ 不 包括再沸器），第 7塊板上進料。22苯 甲 苯μ = μ x+ μ M P a s DF1WF2x + x精 餾 段 平 均 液 相 組 成 x = = 0 . 7 1 7 62x + x提 餾 段 平 均 液 相 組 成 x = = 0 . 2 3 3 72 由經(jīng)驗式 = (μ α ) 已知 精餾段相對揮發(fā)度 1α = 粘度 L1μ = 908 MPa s = 0 . 4 9 ( 2 . 5 3 9 1 0 . 2 9 0 8 ) = 0 . 5 2 7 8?? 已知提餾段相對揮發(fā)度 2α = 粘度 L2μ = 728 MPa s = 0 . 4 9 ( 2 . 4 7 8 8 0 . 2 7 2 8 ) = 0 . 5 3 9 3?? T1P 精T1T2P 提T2N 6N = = = 1 1 . 3 7 ≈ 12 塊E 0 . 5 2 7 8N 7N = = = 1 2 . 9 8 ≈ 13 塊E 0 . 5 3 9 3 全塔所需實際板數(shù) NP=12+13=251=24 塊 ， 實際加料板在第 13 塊。Ft = 時 ,用插值法求得下列數(shù)據(jù) 3F 苯F 苯3F 甲 苯F 甲 苯3F 料F 料100 90 92. 55 100= ? ρ = 800 .99 3 kg / m792 .5 803 .9 ρ 792 .5100 90 92. 55 100= ? ρ = 798 .79 3 kg / m790 .3 800 .2 ρ 790 .31 15 1 15=+ ? ρ = 800 kg / mρ 800 .99 3 798 .79 3 對于塔底， 當 176。Wt = C 1苯 MW苯 MW1甲 苯 MD甲 苯 MW110 100 100= ? σ = mN m σ 110 100 100= ? σ = mN m σ ?? 1LDmσ = 0. 01 18 17 .6 82 6 + 0. 98 82 18 .4 39 1 = 18 .4 30 2m N m? ? ? 精餾段平均表面