【正文】 須保證產(chǎn)品達到任務規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應的措施。塔高的確定還與塔頂空間、塔底空間、進料段高度以及開人孔數(shù)目的取值有關，可查資料[2]。確定設計方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學技術上的最新成就，使生產(chǎn)達到技術上最先進、經(jīng)濟上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。 設備型式：篩板式3設計原則 本設計任務為分離苯甲苯混合物。近年來有大孔徑（1025mm）篩板的，它具有制造容易，不易堵塞等優(yōu)點，便。根據(jù)設計任務書，此設計的塔型為篩板塔。而工業(yè)上對塔設備的主要要求是：（1）生產(chǎn)能力大；（2）傳熱、傳質(zhì)效率高；（3）氣流的摩擦阻力?。唬?）操作穩(wěn)定，適應性強，操作彈性大；（5）結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。板式塔內(nèi)設置一定數(shù)目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。與泡罩塔相比，篩板塔具有下列優(yōu)點：生產(chǎn)能力大2040%，塔板效率高1015%，壓力降低3050%，而且結(jié)構(gòu)簡單，塔盤造價減少40%左右，安裝、維修都較容易。（3）塔板壓力降較低，適宜于真空蒸餾。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(nèi)，其余部分作為塔頂產(chǎn)品冷卻后送至儲罐。 設計流程板式塔工藝尺寸設計計算的主要內(nèi)容包括：板間距、塔徑、塔板型式、溢流裝置、塔板布置、流體力學性能校核、負荷性能圖以及塔高等。 設計流程圖本設計任務為分離苯一甲苯混合物。計算傳熱面積和選取操作指標時，也應考慮到生產(chǎn)上的可能波動。如，苯是易揮發(fā)的毒性液體。熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。℃，℃，在常溫下是一種無色、味甜、有芳香氣味的透明液體，易揮發(fā)。 mPas，也就是說它的粘稠性弱于水。計算結(jié)果如下表：表36 安托尼常數(shù)溫度t,℃ABC苯(A)甲苯(B)塔頂溫度＝ ℃進料板溫度＝℃ 塔底溫度=℃精餾段平均溫度=（ ＋）/2 =℃提餾段平均溫度=（+）/2 =℃塔平均溫度=（+）/2 =℃ 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率：苯的摩爾質(zhì)量 =甲苯的摩爾質(zhì)量 ======= 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量=+()==+()=Mw=+()= 物料衡算原料處理量 F==總物料衡算 =D＋W苯物料衡算 ＝＋聯(lián)立解得 D＝／h W= kmol／h式中 F原料液流量，kmol／h D塔頂產(chǎn)品量，kmol／hW塔釜產(chǎn)品量，kmol／h 理論板數(shù)的計算 相對揮發(fā)度的求取苯（A）與甲苯（B）的飽和蒸汽壓與溫度的關系可用安托尼方程表達苯： lg= 甲苯：lg= ℃，℃所以，當t=℃時，=，=當t= ℃時，=，=因為苯甲苯屬于理想物系所以烏拉爾定律代入=/則= 所以== 所以，相平衡方程為：y= 操作回流比的求取 采用作圖法求最小回流比。 在設計塔的時候塔徑取1m 塔板流體力學校核 溢流裝置計算 因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。據(jù)此可作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線。 表 311 LsVs關系LsVs由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線。 根據(jù)以上各線方程，可作出篩板塔的負荷性能圖，如圖所示。在設置人孔處，每個人孔直徑為450mm，板間距為800mm,人孔深入塔內(nèi)部應與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓。通過本次精餾塔的課程設計，對精餾這一章節(jié)有了更加全面系統(tǒng)的認識和深入的學習，同時也對我們在書本上學習到的理論知識和實際工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系起來，讓我們充分認識了實際生產(chǎn)和理論的出入，所以我們在設計設備的時候要照顧到方方面面，培養(yǎng)我們良好的大局觀，整個設計過程必須條理清晰參考文獻[1] 賈紹義，柴誠敬，《化工原理課程設計》[M]，天津大學出版社，[2] 柴誠敬,《化工原理》下冊[M]，天津大學華工學院，高等教育出版社， [3] 大連理工大學化工原理教研室編，《化工原理課程設計》[M]，大連理工大學出版社， [4] 柴誠敬，《化工原理》第二版下冊[M]，高等教育出版社， [5] 匡國柱，史啟才，《化工單元過程及設備課程設計》[M]，化學工業(yè)出版社， [6] 陳維杻，《傳遞過程與單元操作》下冊[M]，浙江大學出版社， [7] 任曉光，《化工原理課程設計指導》[M]，化學工業(yè)出版社，[8] 董繼紅，邵景玲，顧軍， 萬噸 對二甲苯項目中苯/甲苯/混合二甲苯分離的Aspen Plus 模擬研究[J]. Journal of Yancheng Institute of Technology( Natural Science Edition). June 2015. Vol28 No 2:5963[9] Alexander M. Niziolek, Onur Onel, Yannis A. Guzman, and Christodoulos A. Floudas. BiomassBased Production of Benzene, Toluene, and Xylenes viaMethanol: Process Synthesis and Deterministic Global Optimization[J]. American Chemical :49704998[10] J. JavaloyesAnto?n, R. RuizFemenia,* and J. A. Caballero. Rigorous Design of Complex Distillation Columns Using Process Simulators and the Particle Swarm Optimization Algorithm[J]. American Chemical Society..2013:1562115634[11] Kushlani N. Wijesekera and Thomas A. Adams, II*. Semicontinuous Distillation of Quaternary Mixtures Using One Distillation Column and Two Integrated Middle Vessels[J]. American Chemical :52945306[12] Nikolaos Bekiaris? and Manfred Morari*. Multiple Steady States in Distillation: 165。46