【正文】 .................................9 平均密度計算 ....................................................................................................... 10 液體平均表面張力計算 ......................................................................................... 11 液體平均粘度計算 ................................................................................................ 12 精餾塔工藝尺寸的計算 .................................................................................................. 12 塔徑的計算 ........................................................................................................... 12 精餾塔有效高度的計算 ......................................................................................... 14 塔板主要工藝尺寸的計算 ............................................................................................... 15 塔板布置 ........................................................................................................................ 16 篩板的流體力學(xué)驗算 ....................................................................................................... 17 ．塔板負(fù)荷性能圖（以提鎦段為例） ............................................................................... 18 小結(jié) ............................................................................................................................... 21 第二章 熱量衡算 ................................................................................................................. 22 相關(guān)介質(zhì)的選擇 .............................................................................................................. 22 蒸發(fā)潛熱衡算 ................................................................................................................. 22 塔底熱量 .............................................................................................................. 23 焓值衡算 ........................................................................................................................ 24 第三章 輔助設(shè)備 ................................................................................................................. 27 冷凝器的選型 ................................................................................................................. 27 計算冷卻水流量 .................................................................................................... 27 冷凝器的計算與選型 ............................................................................................. 27 冷凝器的核算 ................................................................................................................. 28 . .. 管程對流傳熱 系數(shù) ................................................................................................ 28 殼程流體對流傳熱系數(shù) ......................................................................................... 29 污垢熱阻 .............................................................................................................. 30 核算傳熱面積 ....................................................................................................... 30 核算壓力降 ........................................................................................................... 31 泵的選型與計算 .............................................................................................................. 33 再沸器的選型與計算 ...................................................................................................... 33 加熱介質(zhì)的流量 ................................................................................................. 33 再沸器的計算與選型 .......................................................................................... 33 設(shè)計結(jié)果匯總 ...................................................................................................................... 35 致謝 .................................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 36 主要符號說明 ...................................................................................................................... 36 . .. 摘 要 化工生產(chǎn)常需進(jìn)行二元液相混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同，并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝 達(dá)到輕重組分分離目的的方法。為此，掌握氣液相平衡關(guān)系，熟悉各種塔型的操作特性，對選擇、設(shè)計和分析分離過程中的各種參數(shù)是非常重要的。本次設(shè)計的篩板塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。 本設(shè)計書對苯和甲苯的分離設(shè)備─篩板精餾塔做了較詳細(xì)的敘述，主要包括：工藝計算，輔助設(shè)備計算 ,塔設(shè)備等的 附圖 。算得全塔效率為。精餾段實際板數(shù)為 17，提餾段實際板數(shù)為 19。 塔的附屬設(shè)備中，所有管線均采用無縫鋼管。用 160℃ 飽和蒸汽加熱，用 16℃循水作冷凝劑。 關(guān)鍵詞： 苯 __甲苯、 板式精餾塔 篩板 計算 校核 緒 論 化工生產(chǎn)中常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的。蒸餾是分離均相混合物的單元操作之一，精餾是最常用的蒸餾方式，是組成化工生產(chǎn)過程的主要單元操作。精餾的核心是回流，精餾操作的實質(zhì)是塔底供熱產(chǎn)生蒸汽回流，塔頂冷凝造成液體回流。課程設(shè)計是一次讓我們接觸并了解實際生產(chǎn)的大好機會 ，我們應(yīng)充分利用這樣的機會去認(rèn)真去對待。 篩板塔的性能，并形成了較完善的設(shè)計方法。而在板式精餾塔中，篩板塔有結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右，處理能力大等優(yōu)點，綜合考慮更符合本設(shè)計的要求。實際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。蒸餾是物料在塔內(nèi)的多次部分汽化與多次部分冷凝所實現(xiàn)分離的。在此過程中，熱能利用率很低，有時后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。 塔頂冷凝器可采用全凝器、分凝器 全能器連種不同的設(shè)置。此次設(shè)計是在常壓下操作。回流比是精餾操作的重要工藝條件。在設(shè)計時要根據(jù)實際需要選定回流比。而且篩板與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負(fù)荷 的變動而自動調(diào)節(jié)，因而在較寬的氣體負(fù)荷范圍內(nèi)，均能保持穩(wěn)定操作。 2．設(shè)計方案的確定 方案選定是指確定整個精餾裝置的流程。所以方案的選定必須：（ 1）能滿足工藝要求，達(dá)到指定的產(chǎn)量和質(zhì)量。（ 3）經(jīng)濟合理。在實際的設(shè)計問題中，上述四項都是必須考慮的。該物系屬于易分離物系，最小回流比 較小，操作回流比取最小回流比的 倍，塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐，塔頂采用全凝器。 2 5 3 8 4 6 21 ?? AB BA xy xy? 同理可算出其它 的 ? 所以 ?? ???? ?m 所以平衡線方程xxxxy )1(1 ????? ?? 進(jìn)料熱狀況 q 的確定 由文獻(xiàn) ??2 中苯 —— 甲苯混合液 txy 圖可知，進(jìn)料組成 ? 時，溶液的泡點為96℃，平均溫度 = 96 25 602? ? ℃ 由文獻(xiàn) ??3 液體的比熱容查得：苯和甲苯的比熱容為 （ kg? ℃） 編號 數(shù)值 編號 數(shù)值 1 13 2 14 3 15 4 16 5 17 6 18 7 19 8 20 9 21 10 22 11 23 12 . .. 故原料液的平均比熱容為 1 . 8 3 7 8 0 . 3 8 8 4 1 . 8 3 9 2 ( 1 0 . 3 8 8 4 ) 1 5 8 . 4 0pC ? ? ? ? ? ? ? ? kJ/（ kg? ℃） 用內(nèi)插法計算操作條件下，苯和甲苯的汽化熱 由表 7 可知：設(shè)苯和甲苯的汽化熱分別為 X,YkJ/kg 對于苯： 95 90 100 95386 .9 379 .3XX??? 解得： 苯的汽化熱為 kJ/kg 同理： 甲苯的汽化熱為 kJ/