【正文】 ................................................................................. 36 人孔 ..................................................................................................................................... 36 進料處板間距 ...................................................................................................................... 36 裙座 ..................................................................................................................................... 37 第 6 章塔的附屬設備計算 ................................................................................................................. 38 塔的接管 ............................................................................................................................. 38 進料管 ...................................................................................................................... 38 回流管 ...................................................................................................................... 38 塔底出料管 ............................................................................................................... 38 塔頂蒸汽出料管 ....................................................................................................... 39 塔底蒸汽出氣管 ....................................................................................................... 39 換熱器的選擇 ...................................................................................................................... 39 冷凝器的選擇 ........................................................................................................... 39 再沸器的選擇 ........................................................................................................... 40 進料泵的選擇 ...................................................................................................................... 41 第 7 章結果匯總表 ............................................................................................................................ 43 主要符號說明 .................................................................................................................................... 45 參考文獻 ........................................................................................................................................... 48 結束語 ....................................................................................................................................... 49 吉林化工學院化工原理課程設計 1 摘要 根據(jù)化工原理課程設計任務書的要求對苯 甲苯二元篩板精餾塔的主要工藝流程進行設計，并畫出了精餾塔的工藝流程圖和設備條件圖，此設計針對二元物系的精餾問題進行分析、選取、計算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設計過程?；亓鞅?R=（ ） 。吉林化工學院化工原理課程設計 化工原理課程設計任務書 1. 設計題目 苯 甲苯二元篩板精餾塔設計 2. 設計條件 在常壓下連續(xù)篩板精餾塔中精餾分離苯 甲苯混合液。要求進料組成 ，塔頂組成 ，塔底組成 . 已知參數(shù)：苯 甲苯混合液處理量 80kmol/h,進料熱狀況 q= 1atm（絕壓）。 單板壓降 小于 . 3. 設計任務： （ 1） 完成該精餾塔的工藝設計，包括輔助設備及進出口管路的計算和選型； （ 2） 畫出帶控制點工藝流程圖、 xy相平衡圖、塔板負荷性能圖、塔板布置圖、精餾塔工藝條件圖； （ 3） 寫出該精餾塔的設計說明書，包括設計結果匯總和設計評價。 本設計首先確定設計方案， 再進行主要設備的工藝設計計算 —— 物料衡算、熱量衡算、工藝參數(shù)的選定、設備的結構設計和工藝尺寸的設計計算，輔助設備的選型，工藝流程圖，主要設備的工藝條件圖等內(nèi)容，然后通過篩板的流體力學驗算檢驗本設計的合理性。 通過本次設計使自己掌握化工設計的基本步驟和方法，并且知道化工設計的格式，在設計過程中掌握了圖表表達設計，論文排版， excel 表格計算，電腦制圖等能力。 吉林化工學院化工原理課程設計 2 第 1 章緒論 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)得到廣泛應用。 根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)或間歇的 。 精餾過程其核心為精餾塔， 板式塔類型：氣－液傳質(zhì)設備主要分為板式塔和填料塔兩大類。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813年 )、篩板塔 (1832 年 )，其后，特別是在本世紀五十年代以后，隨著石油、化學工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如 S型板、浮閥塔板 、 多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動噴射塔板及角鋼塔板等。 精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔等。 本設計采用篩板精餾塔，進行苯 甲苯二元物系的分離，精餾塔，原料預熱器，蒸餾釜，再沸器及泵等附屬設備。 （ 2） 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 （ 4） 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 （ 2） 操作彈性較小 (約 2～ 3)。 吉林化工學院化工原理課程設計 3 第 2 章精餾流程確定 一、加料方式 加料分兩種方式，泵的加料和高位槽加料。并且塔內(nèi)壓力大于大氣壓力，進料有困難 ；泵加料屬于強制進料方式，泵加料易受溫度影響，流量不穩(wěn)定。 二、進料狀態(tài) 進料方式一般有冷液進料、泡點進料、氣液混合進料、露點進料、加熱蒸汽進料等。該進料方式對設備的要求高，設計起來難度相對稍大。 四、回流方式 本設計采用泵進行泡點回流。 本次分離苯和甲苯混合液，所以采用間接加熱。 只用在工藝物料的特性或工藝條件特殊時才考慮其他型式。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。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)，其余部分經(jīng)鏟平冷卻后送至儲罐。本課程設計的主要內(nèi)容是過程的物料衡算，熱量衡算，工藝計算，結構設計和校核。 料液中含苯的摩爾分數(shù) =。 （ 2） 平均相對分子質(zhì)量 ( ) ( ) ( ) （ 3） 物料衡算 總物料衡算： 易揮發(fā)組分物料衡算： 吉林化工學院化工原理課程設計 5 塔板數(shù)的確定 相對揮發(fā)度 的求解 將苯蒸氣看作理想氣體，甲苯看作理想溶液。 在 80℃ ℃ 范圍內(nèi)任意取十個溫度值，如 82℃ 、 86℃ 、 88℃ 、 90℃ 、 93℃ 、 95℃ 、 97℃ 、100℃ 、 102℃ 、 105℃ 因為 ( ） ( ） 將上述溫度代入 上 式中，將結果匯總?cè)缦卤? 溫度 82℃ 86℃ 88℃ 90℃ 93℃ 95℃ 97℃ 100℃ 102℃ 105℃ 6 2 6 0 5 1 6 4 6 2 則全塔的平均相對揮發(fā)度為 吉林化工學院化工原理課程設計 6 ? ( ) 所以苯 — 甲苯的相平衡方程為 確定最小回流比 和回流比 根據(jù) 下苯 甲苯的氣液平衡組成圖可繪制出平衡曲線（ yx曲線 ） 。 進料溫度 =℃ 。 ( ) ( ) 解得 (3)塔底 由塔底液相組成 ( ) 已知塔底溫度為 ℃ ，利用數(shù)值插值法求解該溫度下苯和甲苯的液相密度 ( ) ( ) 吉林化工學院化工原理課程設計 13 解得 故精餾段平均液相密度 ( )=(+)/2= 提餾段的平均液相密度 ( )=(+)/2= 二、 氣相密度 精餾段平均氣相密度 （ ）