化工原理课程设计-分离苯-甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计.doc

化工原理课程设计
题目分离苯-甲苯浮阀精馏塔的设计
系(院) 化学与化工系
专业应用化学
班级 2009级2班
学生姓名
学号
指导教师
职称
2012年6月6日
分离苯-甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计
设计任务及操作条件

(1)原料液含苯50%(质量分率,下同);
(2)馏出液含苯95%,残液含甲苯97%;
(3)泡点进料;
(4)料液可视为理想溶液;
(5)生产能力:45000t/year 年开工7200小时。
(6)塔板类型:浮阀塔板

(1)常压操作;
(2)回流液温度为塔顶蒸汽的露点;
(3)塔顶压力常压;
(4)单板压降≤;
(5)间接蒸汽加热,加热蒸汽压力为5kgf/cm2(绝压);
(6)冷却水进口温度200C,出口温度360C;


2、设计内容:
(1)设计方案的选择及流程说明
(2)工艺计算
3、主要设备工艺尺寸设计
(1)塔径及蒸馏段塔板结构尺寸的确定
(2)塔板的流体力学校核
(3)塔板的负荷性能图
(4)总塔高、总压降及接管尺寸的确定
4、辅助设备选型与计算
5、设计结果汇总
6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图
7、设计评述
目录
分离苯-甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计 1
摘要 1
精馏及精馏流程 1
精馏的分类 1
精馏操作的特点 2
塔板的类型与选择 2
第一章主要工艺设计 3
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、塔顶和塔底的摩尔分率 3
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现将计算结果汇总与下表 20
第二章热量衡算 23
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第三章辅助设备 28
28
29
33
再沸器的选型与计算 34
第四章塔附件设计 34
蒸汽管 34
34
进料管 35
塔釜液出口 35
重要符号说明 36
参考文献 38
摘要
目前用于气液分离的传质设备主要采用板式塔,对于二元混合物的分离,应采用连续精馏过程。浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面都比较优越。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀,气流从浮阀周边以稳定的速度水平进入塔板上液层进行两相接触,浮阀可根据气体流量的大小上下浮动,自行调节。其中精馏塔的工艺设计计算包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算,塔板的布置,塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。
精馏及精馏流程
精馏是多级分离过程,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。
精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物,是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中,精馏主要用于以下几种目的:
1)获得馏出液塔顶的产品;
2)将溶液多级分离后,收集馏出液,用于获得甲苯,氯苯等;
3)脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品,如酒精提纯,进行精馏操作的设备叫做精馏塔。
精馏过程中采用连续精馏流程,原料液经预热器加热到指定温度后,送入精馏塔的进料板,在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流入塔底再沸器中。在每层板上,回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递过程。操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品,部分汽化,产生上升蒸汽,依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝,并