【正文】 目 ............................................................................................................ 4 二．設計條件 ............................................................................................................ 4 三．設計內容與要求 ................................................................................................. 4 塔板的工藝設計 ............................................................................................................... 5 一．精餾塔全塔物料衡算 .......................................................................................... 5 二．物性衡算 ............................................................................................................ 6 三．理論塔板的計算 ............................................................................................... 13 四．精餾塔塔徑工藝尺寸的初步計算 ....................................................................... 15 五．溢流裝置 .......................................................................................................... 18 六．塔板分布及浮閥數 ............................................................................................ 20 塔板的流體力學計算 ...................................................................................................... 23 一 ． 氣相通過浮閥塔板的壓降 ................................................................................. 23 二．淹塔 ................................................................................................................. 24 三 ． 液沫夾帶 .......................................................................................................... 25 四 ． 塔板負荷性能圖 ............................................................................................... 26 塔附件設計 .................................................................................................................... 31 一．接管 ................................................................................................................. 31 二．裙座 ................................................................................................................. 32 三．筒體與封頭 ...................................................................................................... 33 四．除沫器 ............................................................................................................. 33 五．人孔和手孔 ...................................................................................................... 33 附屬設備設計 ................................................................................................................. 34 一．冷凝器的選擇 ................................................................................................... 34 二．再沸器選擇 ...................................................................................................... 34 全塔工藝設計結果總匯 ................................................................................................... 35 設計感想 ........................................................................................................................ 36 參考文獻 ........................................................................................................................ 37 前 言 塔設備是化工、石油化工、生物化工、制藥等生產過程中廣泛采 用的氣液傳質設備。根據塔內氣液接觸構件的結構形式，可分為板式塔和填料塔兩大類。此外，工業(yè)氣體的冷卻和回收氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質和傳熱的增濕和減濕等。 板式塔處理量大、效率高、清洗檢修方便且造價低，故工業(yè)上多采用板式塔。 設 計任務 一． 設計項目 苯 甲苯二元混合液連續(xù)精餾裝置的設計 二． 設計條件 ： 10300 噸 /年（每年按 300 天生產日計算） ： 0040 (質量分率 ) ：即 1?q ： 0097 （質量分率） ： 003 （質量分率） ：泡點回流 ：常壓 ：浮閥塔板 三． 設計內容與要求 塔板的工藝設計 一．精餾塔全塔物料衡算 苯的摩爾質量 kmolkgM A /78? 甲苯的摩爾質量 kmolkgM B /92? 7840 ???? ??Fx 7897 ???? ??Dx 783 ???? ??Wx ? ?? ?24300 0 3 0 0/1 0 3 0 0 3 ? ??????? 年噸F hkmol/? 總物料衡算： hk m o lWDF /??? 苯物 料衡算： WDF xWxDxF ????? 即， ????? WD 聯(lián)立，得 hkmolD /? hkmolW /? 二．物性衡算 表 11 常壓下苯 甲苯氣液平衡組成與溫度的關系 苯 00/ ( mol 分率 ) 溫度c?/ 苯 00/ (mol 分率 ) 溫度c?/ 苯 00/ (mol 分率 ) 溫度c?/ 液相 氣相 液相 氣相 液相 氣相 0 0 95 100 100 1. 精餾段物性衡算 操作溫度 利用常壓下苯 甲苯氣液平衡組成與溫度的關系表格，由插值法分別求塔頂、進料處、塔底的溫度 Dt 、 Ft 、 Wt ，則 ：Dt 0 ????? Dt 得 ctD ?? ：Ft ????? Ft 得 ctF ?? ：Wt 1 0 1 0 ????? Wt 得 ctW ?? 所以，精餾段平均溫度為 cttt DF ?????? 1 平均密度 已知，混合液密度由BBAA aa ??? ?? 1 求得， 而混合氣密度 可 由式0 TppTv ??? 算， 其中 a 為質量分數， M 為平均相對分子質量。 表 12 不同溫度下苯 甲苯的密度 溫度 c? 苯的密度 3k