【正文】
arate Benzene and Toluene. The design includes determination of the distillation process, optimal reflux ratio through economic accounting, calculation of the distillation column size and selection of auxiliary equipment. The BenzeneToluene solution is aideal physical system. The minimum reflux ratio was mapping method. The theoretical plate number was 14, the efficiency of the rectifying section is52%, the actual plate number was 27, of which the rectifying section 10 and the stripping section 17, the feeding location is the11th plate. The diameter of distillation tower is meters, the total height of tower is meters。通過對原料產品的要求和物性參數的確定及對主要尺寸的計算,工藝設計和附屬設備結果選型設計,完成對苯甲苯精餾工藝流程和主體備設計。苯甲苯溶液為理想物系,理論板數為14塊,計算出全塔效率為52%,實際板數為27塊,其中精餾段10塊,提餾段17塊,進料位置為第11塊。 the operating flexibility of the rectifying section is and of the stripping section . Through calculating the fluid mechanics of the float valve tower every target and data is up to standard. Strength checking shows that the distillation tower meets the strength, stiffness and stability requirement.Keywords: Benzene and Toluene,distillation,float valve tower, minimum reflux ratio1引言塔設備是是化工、石油化工和煉油等生產中最重要的設備之一。在化工、石油化工、煉油廠中,塔設備的性能對于整個裝置的產品質量和環(huán)境保護等各個方面都有重大影響。在化學工業(yè)中,總能耗的40%用于分離過程,而其中的95%是精餾過程消耗的,因此有必要開辟多種途徑來降低能耗,實現精餾節(jié)能。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質,位于塔頂的冷凝器使蒸汽得到部分冷凝,部分凝液作為回流液返回塔頂,其余餾出液是塔頂產品。液相中的易揮發(fā)組分進入汽相,汽相中的難揮發(fā)組分轉入液相。當使n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產品時,須有n1個塔。催化反應精餾過程按所用催化劑的相態(tài)又可分為均相催化反應精餾和非均相催化精餾過程,非均相催化精餾過程即為通常所講的催化精餾。泡罩塔是典型的板式塔,長期以來在蒸餾、吸收等單元操作所使用的塔設備中曾占有主要地位,近幾十年來由于塔設備有很大進展,出現了許多性能良好的新塔型,才使泡罩塔的應用范圍和在塔設備中所占的比重都有所減少。(5)不易堵塞,能適應多種介質。常用的泡罩已經標準化。課程設計方案選定所涉及的主要內容有:操作壓力,進料狀況,加熱方式及其熱能的利用。苯甲苯混合液原料經預熱器加熱到泡點溫度后送入精餾塔進料板,在進料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后,逐板溢流,最后流入塔底。塔釜采用再沸器加熱。 (2)蒸餾塔的工藝計算,確定塔高和塔徑。 (5)精餾塔主體設備的機械設計。、甲苯的氣液平衡數據作y—x圖及t—x—y,參見圖1及圖2圖1苯、甲苯的y—x圖及圖解理論版圖2苯、甲苯的txy圖。根據塔頂、塔底液相組成查圖3,℃,該溫度下進料液相黏度為:故精餾段提餾段塔頂操作壓力PD= kPa每層塔板壓降 △P= kPa進料板壓力=+10=塔底操作壓力=+27=精餾段平均壓力 P m精=(+)/2= kPa提餾段平均壓力P m提 =(+)/2 = kPa依據操作壓力,由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度,其中苯、甲苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計算,計算過程略。s,μB=對精餾段:取泡罩中心距鼓泡面積根據t/查圖可得——鼓泡總面積——各泡罩的底面積之和塔徑 對提餾段:塔板總鼓泡面積:本塔采用單溢流,常用弓形降液管的溢流堰長取值范圍為取本設計采用平直堰設出口堰,不設進口堰,堰上液層高度按下式計算精餾段:初選動液封hds=靜液封堰高————考慮降液管底部液封為12mm,則管底通道寬度提餾段:堰高:初選動液封hds=靜液封堰高————考慮降液管底部液封為12mm,則管底通道寬度對于弓形降液管,堰長一經確定之后,降液管寬和面積可按下圖計算.圖3,查圖可得:,驗算降液管內停留時間,應用公式精餾段:提餾段:停留時間,故降液管可用。有關計算式如下:查上表得 動液封hds對精餾段:初選動液封則靜液封對提餾段:初選動液封則靜液封 壓降對精餾段:屏保壓降hc由已知得,取KC=液層阻力h1式中:—按液流面積計算的氣速圖5查圖得全塔總壓降對提餾段:由已知得,取KC=液層阻力h1式中:—按液流面積計算的氣速查圖得全塔總壓降 霧沫夾帶驗算檢驗液泛:對精餾段:所以不發(fā)生液泛。 板式塔除內部裝有塔板、降液管及各種物料的進出口之外,還有很多附屬裝置,如除沫器、人(手)孔、基座,有時外部還有扶梯或平臺。最高一層塔板與塔頂的距離常大于一般塔板間距,以便能良好的除沫。另外,進料板的板間距也比一般間距大?!?塔體焊縫為雙面對接焊,局部無損探傷,查表得=;—鋼板厚度負偏差,估計筒體厚度在8—25mm范圍內,查表得;—腐蝕裕量,根據已知工藝條件,;按鋼度要求,筒體所需最小厚度:故按鋼度條件,筒體厚度僅需6mm。設計氣速選取:則除沫器直徑故取不銹鋼除沫器選取不銹鋼除沫器。基礎環(huán)內徑: 基礎環(huán)外徑: