分离苯-氯苯浮阀精馏塔的设计.doc

滨 州 学 院 化工原理课程设计 题 目 分离苯-氯苯浮阀精馏塔的设计 系 （院） 化学与化工系 专 业 应用化工技术 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 讲 师 2013 年 12月 25 日  课程设计任务书 2013 ～ 2014学年第 1 学期 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 一、课程设计题目 分离苯-氯苯浮阀精馏塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 含苯4%（质量分数，下同）%；馏出液含苯9%，残液含苯%；泡点进料；料液可视为理想溶液。 常压操作；进料温度为泡点；间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝对压力）；冷却水进口温度30℃，出口温度为45℃；设备热损失为加热蒸汽供热量的5%；回流比 1.6Rmin; 年产70000吨 ，97％(质量)的苯产品。 (说明: 一天=24小时) 3. 设计内容 ① 物料衡算、热量衡算； ② 塔板数、塔径计算； ③ 溢流装置、塔盘设计； ④ 流体力学计算、负荷性能图。 四、基本要求 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图，塔结构简图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)和精馏塔装配总图(1号图纸)。 目录 设计方案简介 工艺流程草图及说明 工艺计算及主体设备设计 辅助设备的计算及选型； 设计结果概要或设计一览表 对本设计的评述； 附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件图）； 参考文献。 1．设计方案的选择及流程说明 1.1设计方案的选定 设计方案的选定是指确定整个精馏装置的流程、主要设备的结构的型式和主要操作条件。所选方案必须：（1）能满足工艺要求，达到指定的产量和质量；（2）操作平稳、易于调节；（3）经济合理；（4）生产安全。在实际的设计问题中，上述四项都必须兼顾考虑。 课程设计方案选定所涉及的主要内容有：操作压力进料状况、加热方式及其热能的利用。 1.1.1 操作压力 精馏可在常压、加压或减压下进行，确定操作压力主要是根据处理物料的性质、技术上的可行性和经济上的合理性来考虑。 鉴于本课题，采用常压精馏。 1.1.2 进料状态 进料状态有多种,但一般将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中,这样进料温度就 不受季节、气温变化和前道工序波动的影响,塔的操作就比较容易控制。此外,泡点进料时,精馏段与提馏段的塔径相同,设计制造均比较方便。 鉴于此,选用泡点进料. 1.1.3 加热方式 精馏塔通常设置再沸器,采用间接蒸汽加热,以提供足够的热量。 1.1.4 热能的利用 蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝,因此,热效率很低,通常进入再沸器的 能量仅有5%左右被有效利用.所以,蒸馏系统的热能利用问题应值得认真考虑。 塔顶蒸汽冷凝放出的 热量是大量的,但其能位较低,不可能直接用来作塔釜的热源。但可用作低温热源,或通入废热锅炉,产生低压蒸汽,供别处使用。或可采用热泵技术,提高温度后再用于加热釜液。 此外,通过蒸馏系统的合理设置,也可取得节能的效果。例如,可采取设置中间再沸器和中间冷凝器的流程,因为设置中间再沸器,可利用温度比塔底低的热源,而中间冷凝器则可回收温度比塔顶高的热量。 1.2连续精馏流程 连续精馏装置一般包括精馏塔、冷凝器、再沸器以及原料预热器,如图。除此之外,还应确定全凝器或是分凝器,再沸器采用直接加热还是间接加热,另外根据热能的利用情况决定是否采用原料预热器。 1.3.板式塔的计算流程图 计算开始 物料衡算: F, D, W, ,, 塔径计算:选, 精馏段,提馏段气,液相负荷: L ,,V , 确定塔板形式,流程 堰及降液管的设计:选/D 计算 雾沫夹带 0.1 停留时间校核3～ 计算:,, 计算筛孔或阀孔的数目 流体力