李嘉课程设计

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1、吉林化3f?£化工原理课程设计题目苯-甲苯混合液分离精馅塔设计教学院化工与生物技术工程学院专业班级化工110211110223潘高峰学生姓名学生学号指导教师2013年12月1日课程设计任务书适用于1102级化学工程与工艺专业：学号：21〜40号1、设计题目：苯■甲苯混合液分离精馆塔设计2、设计基本条件：（1）操作压力（塔顶）：常压；（2）进料温度:tH=tB（泡点）；（3）塔顶产品苯含量：xd=0.98（质量分率）；（4）塔釜液含苯含量不大于0.02（质量分数）；（5）年运行时间7200小时;（6）塔板采用筛板；（7）塔顶采用全冷凝、泡点冋流；（8）塔釜采用饱和蒸汽间接

2、加热；3、设计任务：（1）完成精馆塔T艺设计计算、设备设计计算（物料衡算、能量衡算和设备计算）；（2）精馆塔附属设备的简单计算和选用（换热器、泵、贮罐等）；（3）撰写设计说明书（word文档上机打印）；（4）绘制精帼塔工艺条件图（计算机绘图软件独立设计绘制（A4图纸，尺寸297mmxmm210）；组织并绘制苯/甲苯精馆工艺流程图（手工绘制（A3图纸，尺寸420mmx297mm）o4、分组情况：按照苯质量分率和年处理量不同分组如下，学号年处理量观300003500040000450005000055000进料组(成质量分数)0.42122232425260.4527282

3、93031320.53334353637380.553940目录绪论6第一节概述71.1精餾操作对塔设备的要求71.2板式塔类型7(1)1筛板塔71.2.2浮阀塔71.3精憎塔的设计步骤7第二节设计方案的确定82.1操作条件的确定81.1操作压力82.1.2进料状态82.1.3加热方式82.1.4冷却剂与出口温度82.1.5热能的利用82.2确定设计方案的原则8第三节板式精f留塔的工艺计算93.1物料衡算与操作线方程91.1常规塔103.1.2直接蒸汽加热17第四节板式塔主要尺寸的设计计算204.1塔的有效高度和板间距的初选201.1塔的有效高度204.1.2板间距的初

4、选204.2塔径224.2.1初步计算塔径224.2.2塔径的圆整234.2.3塔径的核算24第五节板式塔的结构285・1塔的总体结构285.2塔体总高度302.2.1塔顶空间Hi）315.2.2人孔数目315.2.3塔底空间Hb315.3塔板结构315.3.1整块式塔板结构31第六节精f留装置的附属设备3913.1冋流冷凝器316.2管壳式换热器的设计与选型333.2.1流体流动阻力（压强降）的计算336.3再沸器356.4离心泵的选择36结论39主要符号说明41结束语43参考文献44附录45摘要木次设计,主要以苯和甲苯为实验物系，在给定的操作条件下对板式精憾塔进行物

5、料和热量衡算。并画出了精憎塔的工艺流程图和设备条件图，此设计针对二元物系的精憾问题进行分析、选収、计算、核算、绘图等，是较完整的精谓设计过程。木次设计采用的精憎装置有精憾塔，蒸谓釜（再沸器），冷凝器等设备，热量从塔釜输入,物料在塔内进行精憎分离，余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走,把塔底热产品先与进料进行热交换，然后再冷却，最后完成传热传质。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，木设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分离提纯，塔板为碳钢材料，塔顶使用全凝器，部分冋流。选取冋流比R为2Rniin,Drickamer和bradford的精憎塔全塔效率关联图得到全塔效率坊为5

6、2%,设定每块板压降AP为OJkPa,板间距/7r=0.4m,确定了塔的主要工艺尺寸。精镭段实际板数为13,提镭段实际板数16o实际加料位置在第14块板。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。本设计说明书的主要内容包括：物料衡算、热量衡算、主体设备设计、主体设备选型和泵的设计等。塔顶冷凝装置采用全凝器，以便于准确控制冋流比。塔底再沸器釆用蒸汽冷凝加热，提供釜液再沸时所需热量。辅助设备主要进行的有泵的选取，各处接管尺寸的计算并选型，同时考虑各处费用的节省等。实际板数，塔高"关键词：苯一甲苯、筛板精馅、物料衡算、热量衡算、流体力学验算,绪论精馆

7、是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。它通过气，液两相多次直接接触和分离，利用各组分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相传递，难挥发组分由气相向液相传递，是汽液相之间的传质传热的过程。根据生产上的不同要求，精镭操作可以是连续或间歇的;有些特殊的物系，还可以采用恒沸精馆或萃取精馆等特殊方法进行分离。精镭过程其核心为精憎塔，板式塔类型：气一液传质设备主要分为板式塔和填料塔两人类。精谓操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气一液传质设备,其种类繁多，根据塔板上气一液接触元件的不同，可分为