【正文】 甲苯與苯的化學(xué)性質(zhì) （ 1）甲苯是有機(jī)化合物，屬 芳香烴 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 C6H5CH3。甲苯的粘性為 mPa 精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又 稱為蒸餾塔。浮閥塔的開孔率設(shè)計(jì)中要滿足一定的要求，即要確定合適的浮閥數(shù)，浮閥的孔徑是由所選浮閥的型號(hào)確定的，浮閥數(shù)通過(guò)上升蒸汽量、閥孔氣速和孔徑確定，這只是計(jì)算的理論浮閥數(shù)，實(shí)際的要通過(guò)作塔板布置圖確定，如果布置圖中的浮閥數(shù)不符合開孔率和閥孔氣速，就要重新布置直至滿足要求，閥孔的排列采用等腰三角形叉排。 根據(jù)加熱方式來(lái)決定塔底是否設(shè)置再沸器，塔底設(shè)置再沸器時(shí)為間接加熱，這種加熱方式適用于各種物系，且被廣泛使用。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意 .在本文中所涉及的文獻(xiàn)和資料均已注明出處。 撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，主體設(shè)備裝配圖一張， PID 工藝流程圖一套。進(jìn)料熱狀況選擇泡點(diǎn)進(jìn)料，這樣塔內(nèi)精餾段和提餾段的上升的蒸汽量相等，而且不受季節(jié)氣候的影響。 ............................. 10 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 ........................... 10 物料衡算 ....................................................... 11 塔板數(shù)的確定 ....................................................... 11 IV 理論板層數(shù) NT 的求取 ............................................ 11 相平衡線方程的確定 ............................................. 13 實(shí)際板層數(shù)的求取 ............................................... 15 2． 4 熱量衡算 .......................................................... 15 塔頂、塔底汽化潛熱的計(jì)算 ....................................... 15 對(duì)精餾段（塔頂冷凝器） ......................................... 16 對(duì)提餾段（再沸器） ............................................. 16 熱蒸汽消耗量 ................................................... 16 塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ................................... 16 操作壓力的計(jì)算 ................................................. 16 操作溫度計(jì)算 ................................................... 17 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 .............................................. 17 平均密度計(jì)算 ................................................... 18 液體平均表面張力的計(jì)算 ......................................... 19 液體平均黏度計(jì)算 ............................................... 20 塔體工藝尺寸計(jì)算 ................................................... 21 精餾段的氣、液相體積流率為 ..................................... 21 精餾塔有效高度的計(jì)算 ........................................... 23 塔高的計(jì)算 ..................................................... 23 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ............................................. 23 溢流裝置的計(jì)算 ................................................. 23 塔板布置 ....................................................... 25 浮閥塔的流體力學(xué)驗(yàn)算 .............................................. 27 塔板壓降 ....................................................... 27 淹塔 ........................................................... 28 霧沫夾帶 ....................................................... 29 塔板負(fù)荷性能圖 ..................................................... 31 霧沫夾帶線 ..................................................... 31 液泛線 ......................................................... 32 液相負(fù)荷上限線 ................................................. 33 漏液線對(duì)于 1F 型重閥 （為不發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象時(shí)的最低氣相負(fù)荷） ..... 34 液相負(fù)荷下限線 ................................................. 34 塔的操作彈性 ................................................... 35 3塔體結(jié)構(gòu) ............................................................... 36 V 塔頂空間 ........................................................... 36 人孔 ............................................................... 36 4 輔助設(shè)備 ........................................................... 37 管道規(guī)格 ........................................................... 37 塔出料管： ..................................................... 37 塔頂回流管 ..................................................... 37 塔釜出料管 ..................................................... 37 儲(chǔ)槽（原料罐） ..................................................... 38 選泵（進(jìn)料泵） .................................................... 38 選再沸器 ........................................................... 39 所設(shè)計(jì)浮閥的主要結(jié)果總匯表 ......................................... 40 5 結(jié)論與討論 ............................................................ 42 結(jié)論 ............................................................... 42 方案討論 ........................................................... 42 關(guān)于節(jié)能型方案的選擇 ........................................... 42 關(guān)于操作條件優(yōu)化節(jié)能 ........................................... 42 關(guān)于強(qiáng)制回流的討論 ............................................. 42 關(guān)于負(fù)荷性圖的討論 ............................................ 42 關(guān)于換熱器的選擇 .............................................. 42 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................. 44 致 謝 ................................................................... 45 符號(hào)說(shuō)明 ................................................................ 46 附 錄 ................................................................... 48 年產(chǎn) 7 萬(wàn)噸苯的精餾裝置工藝設(shè)計(jì) 1 1 緒論 概 述 一種利用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業(yè)上應(yīng)用最廣的液體混合物分離 操作，廣泛用于石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。甲苯的熔點(diǎn)為 95 ℃，沸點(diǎn)為 111 ℃。 （ 2）苯的沸點(diǎn)為 ℃， 熔點(diǎn)為 ℃，在常溫下是一種無(wú)色、味甜、有芳香氣味的透明液體，易揮發(fā)。sup3。但其 蒸汽 有毒，可以通過(guò) 呼吸道 對(duì)人體造成危害，危害等級(jí)為乙類，使用和生產(chǎn)時(shí)要防止它進(jìn)入呼吸器官。皮膚干燥、皸裂、 皮炎 。苯可以合成一系列苯的衍生物： 苯的最主要的用途是制取乙苯，其次是制取環(huán)己烷和苯酚。這些原料可進(jìn)一步制造合成纖維、塑料、炸藥和染料等。 SED 技術(shù)采用環(huán)丁砜和助溶劑 COS，顯著增強(qiáng)了芳烴的溶解能力，提高了苯的收率。 精餾塔的概念及工作原理： （ 1）概念：精餾是利用多次部分氣化和多次部分冷凝分離液體混合物的過(guò)程。位于塔底的再沸器使液體部分汽 化，蒸氣沿塔上升，余下的液體作為塔底產(chǎn)品。 年產(chǎn) 7 萬(wàn)噸苯的精餾裝置工藝設(shè)計(jì) 5 精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離，關(guān)鍵在于回流的應(yīng)用。 因?yàn)榘迨剿幚砹看?，效率高，清洗檢修方便且造價(jià)低，故工業(yè)上多采用板式塔。 氣液兩相接觸充分，因此塔板效率較高，一般比泡罩塔高 15%左右。 冷凝器 作用：將塔頂上升的蒸汽進(jìn)行冷凝使其成為液體，之后將一部分冷凝液從塔頂回流進(jìn)塔內(nèi)以提供塔內(nèi)下降的液流，使其與上升氣流進(jìn)行逆流傳質(zhì)接觸。液體流量太大時(shí)，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短 ,液相夾帶的氣泡來(lái)不及分離 ,會(huì)造成氣相返混，板效率降低。對(duì)于沸點(diǎn)低的混合物系，常壓、常溫下呈氣態(tài)，或者常壓下沸點(diǎn)甚低、冷凝較困難者，則采用加壓蒸餾確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。 2）飽和液體進(jìn)料 (q=1)原料液溫度為泡點(diǎn)的飽和液體，又稱泡點(diǎn)進(jìn)料。 本設(shè)計(jì)采用強(qiáng)制回流，這樣便于控制回流比。 熱能的利用 精餾過(guò)程是組分多次汽化和多次冷凝的過(guò)程，耗能較多，如何節(jié)約和合理 利用精餾本身的熱能是十分重要的。因?yàn)樵O(shè)置中間再沸器，可以利用溫度比塔底低的熱源，而中間冷凝器則可回收溫度比塔頂高的熱量。如前所述在蒸餾過(guò)程中如能適當(dāng)?shù)乩盟敗⑺椎膹U熱 ，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。最終，完成苯與甲苯的分離。 塔頂 D 0 . 9 6 / 7 8 . 1 1X 0 . 9 6 90 . 9 6 / 7 8 . 1 1 0 . 0 4 / 9 2 . 1 3? 塔釡 W 0 . 0 3 / 7 8 . 1 1X 0 . 0 3 50 . 0 3 / 7 8 . 1 1 0 . 9 7 / 9 2 . 1 3??? 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 6 6 78 ( 1 )C H C HM x M x M? ? ? （ 22） ? ?0 . 7 3 3 7 8 . 1 1 1 0 . 7 3 3 9 2 . 1 3 8 1 . 8 5 4 k g / k m o lFM ? ?