苯-甲苯浮阀连续精馏塔课程设计.doc

吉林化工学院
化工原理课程设计
题目: 苯—甲苯连续精馏塔设计

教学院化工与材料工程学院
专业班级轻化0801
学生姓名
学生学号
指导教师刘艳杰
2010年12月13日
化工原理课程设计任务书
专业:轻化工程班级:轻化0801 设计人:王令
一、设计题目
苯—甲苯连续精馏塔设计
二、原始数据及条件
生产能力:年处理苯—甲苯混合液:F0=3400吨(开工率8000小时/年)
原料:苯的含量Xf0为37%(质量百分比,下同)的常温液体
分离要求:%
塔底苯的含量Xw0不高于1%
建厂地址:吉林市
三、设计要求
(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:
1、前言
2、流程的确定和说明(附流程简图)
3、生产条件的确定和说明
4、精馏塔的设计计算
5、附属设备的选型和计算
6、设计结构列表
7、设计结果的讨论和说明
8、注明参考和使用的设计资料
9、结束语
(二)绘制一个带控制点的工艺流程图
(三)绘制精馏塔的工艺条件图
四、设计日期:2010年11月08日至2010年12月13日
目录
摘要 1
第 1 章绪论 2
设计流程 2
设计思路 2
第 2 章精馏塔的工艺设计 4
产品浓度的计算 4
最小回流比的计算和适宜回流比的确定 5
物料衡算 5
精馏段和提馏段操作线方程 6
逐板法确定理论板数及进料位置(编程) 6
全塔效率、实际板数及实际加料位置 7
第 3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 8
物性数据计算 8
精馏塔主要工艺尺寸的计算 10
塔板主要工艺尺寸的计算 12
塔板流体力学校核 15
塔板符合性能图 17
第 4 章热量衡算 21
热量衡算示意图 21
热量衡算 21
第 5 章塔附属设备的计算 25
筒体与封头 25
除沫器 25
裙座 25
塔总体高度的设计 25
换热器(进料预热器或产品冷却器)的设计计算 26
进料管的设计 27
泵的选型 27
贮罐的计算 28
第 6 章结论 29
结论 29
主要数据结果总汇 29
结束语 30
参考文献 31
附录1主要符号说明 32
附录2 程序框图 34
附录3 精馏塔工艺条件图 35
附录4 生产工艺流程图 36
教师评语 37
摘要
本次化工原理课程设计,设计出了苯—甲苯得分离设备—连续浮阀式精馏塔。,,。
综合工艺方便,经济及安全多方面考虑,本设计采用了浮阀式塔板对苯—甲苯溶液进行分离提纯。按照逐板法计算理论塔板数为18块,其中精馏段塔板数为7块,提馏段塔板数为11块。,塔顶使用全凝器,泡点回流。精馏段实际板数为13块,提馏段实际板数为21块,实际加料板位置在第9块板。,。通过流体力学验算表明此塔的工艺尺寸符合要求,由负荷性能图可以看出此精馏塔有较好的操做性能,。
塔的附属设备中,所有管线均采用无缝钢管,预热器采用管壳式换热器。用100℃饱和水蒸气加热,饱和水蒸气走壳程,进料液走管程。
关键词:苯—甲苯浮阀精馏逐板计算负荷
绪论
设计流程
本设计任务为分离苯——甲苯混合物。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,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分物系,最小回流比较小,。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
设计流程框图如下:
精馏塔主要工艺尺寸的设计
精馏塔的工艺设计
热量衡算
塔的附属设备及主要附件的选型
绘制工艺流程图和工艺条件图
任务书上规定的生产任务长期固定,适宜采用连续精流流程。贮罐中的原料液用机泵加入精馏塔;塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液;精馏塔塔顶设有全凝器,冷凝液部分利用重力泡点回流;部分连续采出到产品罐。简易流程如下,具体流程见附图。
5
4
3
2
F
1
W
D
F
2
F
F
1-原料罐,2-进料罐,3-苯、甲苯精馏塔,4-塔顶全凝器,5-再沸器
设计思路
本次课程设计的任务是设计苯—甲苯精馏塔,塔型为浮阀式板