乙苯-苯乙烯组分化学工程课程设计.doc

荆楚理工学院 课程设计成果 学院:_____________ 班 级: 学生姓名: 学 号: 设计地点（单位）______________ ____________设计题目:___________________________________ 完成日期： 年 月 日 指导教师评语: _______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _ 成绩(五级记分制):______ __________ 教师签名:__________ _______________ 1. 流程和工艺条件的确定和说明 5 2. 操作条件和基础数据 5 2.1. 操作条件 5 2.2. 基础数据 5 3. 精馏塔的物料衡算 5 3.1. 原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率 5 3.2. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 6 3.3. 物料衡算 6 4. 塔板数的确定 6 4.1. 理论塔板层数NT的求取 6 4.1.1. 绘 x-y图 7 4.1.2.最小回流比及操作回流比的确定 7 4.1.3. 求操作线方程 7 4.1.4. 求理论板层数 8 4.2. 实际塔板数的求取 9 5. 精馏塔的工艺条件及有关物性的计算 9 5.1. 操作压力计算 9 5.2. 操作温度计算 10 5.3. 平均摩尔质量计算 11 5.4.平均密度计算 11 5.4.1. 气相平均密度计算 11 5.4.2. 液相平均密度计算 11 5.5. 液体平均表面张力计算 12 5.6.液体平均黏度计算 12 5.7. 全塔效率计算 13 5.7.1. 全塔平均相对挥发度计算 13 5.7.2. 全塔效率的计算 14 6. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 14 6.1. 塔径的计算 14 6.2. 精馏塔有效高度的计算 15 7. 塔板主要工艺尺寸的计算 15 7.1. 溢流装置计算 15 7.1.1. 堰长lW 15 7.1.2. 溢流堰高度hW 15 7.1.3. 弓形降液管宽度Wd和截面积Af 16 7.1.4. 降液管底隙高度h0 16 7.2. 塔板布置 16 7.2.1. 塔板分布 17 7.2.2. 边缘区宽度确定 17 7.2.3. 开孔区面积计算 17 7.2.4. 筛孔计算及其排列 17 8. 筛板的流体力学验算 17 8.1. 塔板压降 17 8.1.1. 干板阻力hc计算 17 8.1.2. 气体通过液层的阻力h1计算 18 8.1.3. 液体表面张力的阻力hσ计算 18 8.2. 液面落差 18 8.3. 液沫夹带 19 8.4. 漏液 19 8.5. 液泛 20 9. 塔板负荷性能图 20 9.1. 漏液线 20 9.2. 液沫夹带线 21 9.3. 液相负荷下限线 21 9.4.液相负荷上限线 22 9.5.液泛线 22 10. 主要工艺接管尺寸的计算和选取 24 10.1. 塔顶蒸气出口管的直径dV 24 10.2. 回流管的直径dR 24 10.3. 进料管的直径dF 24 10.4. 塔底出料管的直径dW 24 11. 主要符号参考表 25 12.参考文献 26 13. 附图（主体设备设计条件图） 26 1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 26 1. 流程和工艺条件的确定和说明 本设计任务为分离乙苯—苯乙烯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 2. 操作条件和基础数据 2.1. 操作条件 塔顶压力 4kPa 进料热状态 泡点进料 回流比 2倍 塔底加热蒸气压力 0.5Mpa（表压）