分离苯甲苯混合液的筛板板式精馏塔工艺设计课程设计.doc

课程设计任务书 三、设计内容 1、设计方案的选定 2、精馏塔的物料衡算 3、塔板数的确定 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、 有关物性数据可查相关手册 15、 注意事项 ⑴写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ⑵每项设计结束后列出计算结果明细表 ⑶设计最终需装订成册上交 目录 摘 要 1 绪 论 1 设计方案的选择和论证 2 1.设计思路 2 2．设计方案的确定 2 第一章 塔的工艺设计 3 1.1基础物性数据 3 1.2精馏塔的物料衡算 4 1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 4 1.2.2平衡线方程的确定 5 1.2.3进料热状况q的确定 5 1.2.4操作回流比R的确定 6 1.2.5求精馏塔的气液相负荷 6 1.2.6操作线方程 7 1.2.7用逐板法算理论板数 7 1.2.8.实际板数的求取 8 1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 8 1.3.1进料温度的计算 8 1.3.2 操作压强 9 1.3.3平均摩尔质量的计算 9 1.3.4平均密度计算 10 1.3.5液体平均表面张力计算 11 1.3.6液体平均粘度计算 12 1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 12 1.4.1塔径的计算 12 1.4.2精馏塔有效高度的计算 14 1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 15 1.6塔板布置 16 1.7筛板的流体力学验算 17 1.8．塔板负荷性能图（以提镏段为例） 18 1.9小结 21 第二章 热量衡算 22 2.1相关介质的选择 22 2.2蒸发潜热衡算 22 2.2.2 塔底热量 23 2.3焓值衡算 24 第三章 辅助设备 27 3.1冷凝器的选型 27 3.1.1计算冷却水流量 27 3.1.2冷凝器的计算与选型 27 3.2冷凝器的核算 28 3.2.1管程对流传热系数 28 3.2.2壳程流体对流传热系数 29 3.2.3污垢热阻 30 3.2.4核算传热面积 30 3.2.5核算压力降 31 3.3泵的选型与计算 33 3.4 再沸器的选型与计算 33 3.4.1 加热介质的流量 33 3.4.2 再沸器的计算与选型 33 设计结果汇总 35 致谢 36 参考文献 36 主要符号说明 36 摘 要 化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同，并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 本设计书对苯和甲苯的分离设备─筛板精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图1.2米，按逐板计算理论板数为36。算得全塔效率为0.541。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为17，提馏段实际板数为19。实际加料位置在第18块板(从上往下数)，操作弹性为2.7,通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。 塔的附属设备中，所有管线均采用无缝钢管。再沸器采用卧式浮头式换热器。用160℃饱和蒸汽加热，用16℃循水作冷凝剂。饱和蒸汽走管程，釜液走壳程。 关键词： 苯__甲苯、板式精馏塔 筛板 计算 校核筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了结构，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。而在板式精馏塔中，筛板塔有结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右，处理能力大等优点，综合考虑更符合本设计的要求。第一章 塔的工艺设计 1.1基础物性数据 （1）常压下，苯—甲苯的