苯-乙苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計

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1、課程設(shè)計說明書學(xué)院：生態(tài)與資源工程學(xué)院專業(yè)班級：2012級化學(xué)工程與工藝(1)班課程名稱：化工原理課程設(shè)計題目：苯-乙苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計學(xué)生姓名：蔡學(xué)號：20124121036指導(dǎo)老師：楊自濤2015年6目錄一、設(shè)計說明書32.1塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位42.2篩板塔的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用場合42.3主要物性數(shù)據(jù)421三、精餾塔的物料衡算53.1進料組成53.2全塔的物料衡算53.3相對揮發(fā)度和回流比的確定53.4塔板數(shù)的計算73.4.1理論塔板數(shù)的計算73.4.2實際塔板數(shù)的計算8四、精餾塔的工藝條件及有關(guān)

2、物性數(shù)據(jù)的計算84.1平均壓力PM84.2平均溫度tm94.3平均分子量94.4平均密度104.5液體的平均表面張力104.6液體平均粘度11五、汽液負荷計算11六、精餾塔的塔體工藝尺寸計算116.1塔徑116.2溢流裝置136.3弓形降液管寬度Wd和截面Af146.4降液管底隙高度156.5塔高15七、塔板的流體力學(xué)驗167.1降液管液泛167.2降液管內(nèi)停留時間177.3液沫夾帶177.4漏液17八、塔板負荷性能圖188.1液沫夾帶線188.2液泛線（氣相負荷上限線）188.3液相負荷上限線198.4漏液

3、線（氣相負荷下限線）198.5液相負荷下限線208.6操作線與操作彈性20九、設(shè)計評述21十、參考文獻21一、設(shè)計說明書（一）、設(shè)計題目苯-乙苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計（二）、設(shè)計要求21進精餾塔的料液含乙苯40%（質(zhì)量分數(shù)，下同），其余為苯；塔頂?shù)囊冶胶坎坏酶哂?%；殘液中乙苯含量不得低于98%。生產(chǎn)能力為年產(chǎn)4.6萬噸、98%的乙苯產(chǎn)品。（三）操作條件1.塔頂壓力：4kPa（表壓）2.進料熱狀態(tài)：自選3.回流比：自選4.加熱蒸氣壓：0.5MPa（表壓）5.單板壓降≤0.7kPa。（四）塔板類型：篩板塔（五）工作

4、日每年工作日為300天，每天24小時連續(xù)運行。（六）、設(shè)計內(nèi)容1、設(shè)計說明書的內(nèi)容1)精餾塔的物料衡算；2)塔板數(shù)的確定；3)精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算；4)精餾塔的塔體工藝尺寸計算；5)塔板主要工藝尺寸的計算；6)塔板的流體力學(xué)驗算；7)塔板負荷性能圖；8)精餾塔接管尺寸計算；9)對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論。2、設(shè)計圖紙要求：1)繪制生產(chǎn)工藝流程圖；2)繪制精餾塔裝配圖。二、前言2.1塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位塔設(shè)備是化工、石油化工、精細化工、醫(yī)藥。食品和環(huán)保等行業(yè)普遍使用的氣液傳質(zhì)設(shè)備

5、，主要應(yīng)用與蒸餾、吸收、解吸、萃取、洗滌、閃蒸、增濕、減濕、干燥等單元操作。212.2篩板塔的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用場合篩板塔其塔板上開有許多均勻的小孔。根據(jù)孔徑的大小，分為小孔徑篩板（孔徑為3-8mm）和大孔徑篩板（孔徑為10-25mm）兩類。工業(yè)應(yīng)用以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊的場合（如分離粘度大、易結(jié)焦的物系）。篩板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，造價低，約為泡罩塔的60%，浮閥塔的80%；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大，比同直徑泡罩塔增加20%-40%；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高；安裝容易

6、清理檢修方便。其缺點是篩板易堵塞，不宜處理易結(jié)焦、粘度大的物料，且篩板塔的設(shè)計和操作不當(dāng)，易產(chǎn)生漏液，使操作彈性減小，傳質(zhì)效率下降2.3主要物性數(shù)據(jù)1.苯、乙苯的物理性質(zhì)項目分子式分子量沸點℃臨界溫度℃臨界壓力Pa苯AC6H678.1180.1288.56833.4乙苯BC8H10106.16136.2348.574307.72.苯、乙苯在某些溫度下的表面張力t/℃20406080100120140σ苯（mN/m）28.826.2523.7421.2718.8516.4914.17σ乙苯（mN/m）29.32

7、7.1425.0122.9220.8518.8116.813.苯、乙苯在某些溫度下的液相密度t/℃20406080100120140ρ苯（㎏/m3）877.4857.3837.6815.0792.5768.9744.1ρ乙苯（㎏/m3）867.7849.8931.8913.6795.2776.2756.74.苯、乙苯在某些溫度下的粘度t/℃020406080100120140μ苯（mPa·s）0.7420.6380.4850.3810.3080.2550.2150.184μ乙苯（mPa·s）0.8740.66

8、60.5250.4260.3540.3000.2590.2265.不同塔徑的板間距塔徑D/m30.3-0.50.5-0.80.8-1.61.6-2.42.4-4.0板間距HT/㎜200-300250-350300-450350-600400-60021三、精餾塔的物料衡算原料液流率為F，塔頂產(chǎn)品流率為D,塔底產(chǎn)品流率為W，對精餾塔做全塔物料衡算。有：F=D+WFxF=DxD+Wxw苯的摩爾質(zhì)量：MA