【正文】 hK m o lqFLL /39。該物系屬于易分離物系，最小回流比比較小，故操作回流比取最小回流比的 2 倍 。 第三章 塔體計算 設(shè)計方案的確定 本設(shè)計采用連續(xù)精餾流程，飽和液體進料。 以上三項原則在生產(chǎn)中都是同樣重要的。 保證安全生產(chǎn) 例如苯屬有毒物料，不能讓其蒸 汽彌漫車間。又如冷卻水出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量，另方面也影響到所需傳熱面積的大小，即對操作費和設(shè)備費都有影響。 滿足經(jīng)濟上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備及基建費用。計算傳熱面積和選取操作指標時，也應(yīng)考慮到生產(chǎn)上的可能波動。其次所定的設(shè)計方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，必要時傳熱量也可進行調(diào)整。 確定設(shè)計方案的原則 確定設(shè)計方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達到技術(shù)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。采用直接蒸汽加熱時，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。有時也可采用直接蒸汽加熱。此外，在泡點進料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計和制造上提供了方便。 進料狀態(tài) 進料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負荷都有密切的聯(lián)系。但在塔徑相同的情況下，適當?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰Α?對于沸點低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加壓下進行蒸餾。確定操作壓力時，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)濟上的合理性進行考慮。下面結(jié)合課程設(shè)計的需要，對某些問題作些闡述。 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 3 第二章 設(shè)計方案的確定 操作條件的確定 確定設(shè)計方案是指確定整個精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標。其缺點是穩(wěn)定操作范圍窄，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處理粘性大的、臟的和帶固體粒子的料液。上升氣流經(jīng)篩孔分散、鼓泡通過板上液層，形成氣液密切接觸的 泡沫層（或噴射的液滴群）。板式精餾塔、浮法塔都是常用的塔類型，可以根據(jù)不同塔各自特點選擇所需要的塔。甲苯的熱值為 kJ/kg，閃點為 4 ℃，燃點為 535 ℃。甲苯幾乎不溶于水 (0,52 g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多數(shù)其他常用有機溶劑中也有很好的溶解性。甲苯的熔點為 95 ℃，沸點為 111 ℃。 甲苯是最簡單，最重要的芳烴化合物之一。苯比水密度武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 2 低，密度為 ，但其分子質(zhì)量比水重。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過程。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔和填料塔。 Benzenemethylbenzene。在確定的工藝要求下，確定設(shè)計方案，設(shè)計內(nèi)容包括精餾塔工藝設(shè)計計算，塔輔助設(shè)備設(shè)計計算，精餾工藝過程流程圖，精餾塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計說明書。武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 目 錄 摘 要 ........................................ I Abstract .................................... II 第一章 文獻綜述 ............................... 1 第二章 設(shè)計方案的確定 .......................... 3 操作條件的確定 ........................... 3 確定設(shè)計方案的原則 ........................ 4 第三章 塔體計算 ............................... 6 設(shè)計方案的確定 ........................... 6 精餾塔的物料衡算 ......................... 6 第四章 塔板計算 ............................... 8 塔板數(shù)的確定 ............................. 8 精餾段的計算 ............................ 12 提留段的計算 ............................. 28 第五章 塔附件設(shè)計 ............................ 44 附件的計算 .............................. 44 附屬設(shè)備設(shè)計 ............................ 48 設(shè)計小結(jié) .................................... 51 附錄 ........................................ 52 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 I 摘 要 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工﹑煉油﹑石油化工等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 2．如果設(shè)計技術(shù)參數(shù)量大，可在任務(wù)書后另設(shè)附表列出。武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 武漢工程大學郵電 與信息工程學院 課程設(shè)計 說明書 論文題目 ： 苯 — 甲苯分離過程板式精餾塔設(shè)計 學 號 ： 7402130113 學生姓名 ： 祁 澤 彥 專業(yè)班級 ： 07 過控 01 班 指導教師 ： 程 玉 潔 總評成績 ： 2021 年 7 月 2 日 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 郵電與信息工程學院 課程設(shè)計任務(wù)書 一、課題名稱 苯 —— 甲苯分離過程板式精餾塔設(shè)計 二、課題條件（原始數(shù)據(jù)） 一、設(shè)計方案的選定 原料：苯、甲苯 年處理量： 55000t 原料組成（甲苯的質(zhì)量分率）：、 料液初溫： 30℃ 操作壓力、回流比、單板壓降：自選 進料狀態(tài)：飽和液體進料 塔頂產(chǎn)品濃度： % 塔底釜液含甲苯量不低于 97%（質(zhì)量分率） 塔頂采用全凝器，泡點回流 塔釜：飽和蒸汽間接 /直接加熱 塔板形式：篩板 生產(chǎn)時間： 330 天 /年，每天 24h 運行 冷卻水溫度： 20℃ ～ 35℃ 設(shè)備形式：篩板塔 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 廠址：武漢地區(qū) 三、設(shè)計內(nèi)容（包括設(shè)計、計算、論述、實驗、應(yīng)繪圖紙等根據(jù)目錄列出大標題即可） 1 設(shè)計方案的選定 2 精餾塔的物料衡算 3 塔板數(shù)的確定 4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算（加熱物料進出口溫度、密度、粘度、比熱、導熱系數(shù)） 5 精餾塔塔體工藝尺寸的計算 6 塔板主要工藝尺寸的計算 7 塔板的流體力學驗算 8 塔板負荷性能圖（精餾段） 9 換熱器設(shè)計 10 餾塔接管尺寸計算 11 制生產(chǎn)工藝流程圖（帶控制點、機繪， A2 圖紙） 12 繪制板式精餾塔的總裝置圖（包括部分構(gòu)件）（手繪，A1 圖紙） 13 撰寫課程設(shè)計說明書一份 設(shè)計說明書的基本內(nèi)容 ⑴課程設(shè)計任務(wù)書 ⑵課程設(shè)計成績評定表 ⑶中英文摘要 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 ⑷目錄 ⑸設(shè)計計算與說明 ⑹設(shè)計結(jié)果匯總 ⑺小結(jié) ⑻參考文獻 14 有關(guān)物性數(shù)據(jù)可查相關(guān)手冊 15 注意事項 ? 寫出詳細計算步驟，并注明選用數(shù)據(jù)的來源 ? 每項設(shè)計結(jié)束后列出計算結(jié)果明細表 ? 設(shè)計最終需裝訂成冊上交 四、進度計劃（列出完成項目設(shè)計內(nèi)容、繪圖等具體起始日期） ，下達設(shè)計任務(wù)書 天 ，閱讀教材，擬定設(shè)計進度 12天 3. 初 步 確 定 設(shè) 計 方 案 及 設(shè) 計 計 算 內(nèi) 容 56 天 4. 繪 制 總 裝 置 圖 23 天 ，撰寫設(shè)計說明書 2天 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 1天 指導教師（簽名）： 年 月 日 學科部（教研室）主任（簽名）： 年 月 日 說明： 1．學生進行課程設(shè)計前，指導教師應(yīng)事先填好此任務(wù)書，并正式打印、簽名，經(jīng)學科部（教研室）主任審核簽字后，正式發(fā)給學生。設(shè)計裝訂時應(yīng)將此任務(wù)書訂在設(shè)計說明書首頁。 3．所有簽名均要求手簽 ,以示負責。本設(shè)計的題目是苯 — 甲苯二元物系板式精餾塔的設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 板式塔；苯 甲苯；工藝計算；結(jié)構(gòu)圖 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 II Abstract Distillation separation is the most monly used liquid mixture of a unit operation in chemical, petrochemical and other industries refining, widely applied. This design is the subject of benzene morpholinetoluene binary system a type of distillation process of design, in determining the request, design scheme. Design content includes distillation, distillation process flowcharts , distillation equipment structure and design specification. Keyword:Seriesplatetower。 Distillation process； distillation equipment structure 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書 1 第一章 文獻綜述 塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。板式塔內(nèi)設(shè)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。 工業(yè)上對塔設(shè)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??；（ 4）操作穩(wěn)定，適應(yīng)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。 板式塔大致可分為兩類：（ 1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導向篩板、新型垂直篩板、蛇形