苯-甲苯分離過程篩板精餾塔的設(shè)計(jì)

1、化工原理課程設(shè)計(jì)說明書 1山東大學(xué)化 工 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)題 目 分離苯-甲苯篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 系 （院） 化學(xué)與化工系 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名

2、 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 2012 年 5 月 15 日化工原理課程設(shè)計(jì)說明書

3、 3引言 引言1.1 1.1 塔設(shè)備的分類 塔設(shè)備的分類塔設(shè)備是能夠?qū)崿F(xiàn)蒸餾的氣液傳質(zhì)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、石油等工業(yè)中，其結(jié)構(gòu)形式基本上可以分為板式塔和填料塔兩大類。板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的塔板，氣體以鼓泡或噴射的方式穿過板上的液層，進(jìn)行傳質(zhì)于傳熱。在正常操作下，氣相為分散相，液相為連續(xù)相，氣相組成呈階梯變化，屬于逐級(jí)接觸逆流操作過程。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上(有

4、時(shí)也采用并流向下)流動(dòng)，氣體兩相密切接觸進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)。在正常操作過程中，氣相為連續(xù)相，液相為分散相，氣相組成呈連續(xù)變化，屬于微分接觸逆流操作過程。1.2 1.2 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位精餾過程的實(shí)質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度。即在同一溫度下，各組分的飽和蒸汽壓不同這一性質(zhì)，使液相中的輕組分轉(zhuǎn)移到汽相中，汽相中的重組分轉(zhuǎn)移到液相中，從而達(dá)到分離的目的。因此精餾塔操作彈性的好壞直接關(guān)系到石

5、油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在化工生產(chǎn)中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面，都有非常重大的影響。1.3 1.3 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)條件進(jìn)料量每小時(shí) 160 千摩爾，原料中含苯 55%（摩爾分率） ，以沸點(diǎn)狀態(tài)送入塔內(nèi)。要求塔頂餾出物含苯 96%（摩爾分率） ，塔釜?dú)堃褐泻讲淮笥?%，操作回流比取最小回流比的 2.5 倍。 1.4 1.4 問題研究 問題研究本設(shè)計(jì)是針對(duì)苯—甲苯的分離而

6、專門設(shè)計(jì)的塔設(shè)備。根據(jù)設(shè)計(jì)條件以及給出的數(shù)據(jù)描述出塔溫度的分布，求得最小回流比以及塔頂?shù)南鄬?duì)揮發(fā)度、塔釜的相對(duì)揮發(fā)度、全塔平均相對(duì)揮發(fā)度，又根據(jù)物料平衡公式分別計(jì)算出精餾段和提餾段的汽、液兩相的流量。之后，計(jì)算塔板數(shù)、塔徑等。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了塔板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。計(jì)算和設(shè)計(jì)這些之后進(jìn)行了有關(guān)的力學(xué)性能計(jì)算和一系列的校核。2．板式塔的設(shè)計(jì) ．板式塔的設(shè)計(jì)2.1 2.1 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)塔板的要求 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)塔板的要求： ①通過能力要大，即單位