(强烈推荐)苯-甲苯精馏塔的设计毕业论文.docx

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1、(强烈推荐)苯-甲苯精馏塔的设计毕业论文 化工原理课程设计 设计题目苯-甲苯精馏塔的设计 学生 指导教师讲师 年级 专业 系部 课程设计任务书 一、课题名称 苯甲苯混合液筛板精馏塔设计 二、课题条件（原始数据） 1、设计方案的选定 原料：苯、甲苯 原料苯含量：质量分率= 45.5% 原料处理量：质量流量=20.5th 产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1% 2、操作条件 常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。 3、设备型式：筛板塔 三、设计内容 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等） 3、主要设备工艺尺寸设

2、计 （1）塔径 （2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等） （3）塔高 4、流体力学验算与操作负荷性能图 5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等） 6、结果汇总表 7、设计总结 8、参考文献 9、塔的设计条件图（A2） 10、工艺流程图（A3） 四、图纸要求 1、带控制点的工艺流程图（2图纸）； 2、精馏塔条件图（1图纸）。 摘要：本设计对苯甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。2、对生产的主要设备筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：精馏塔的物料衡算；塔板数的确定；精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；精馏塔的塔体工艺尺寸计

3、算；精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。 关键词：苯甲苯；分离过程；精馏塔 目录 目录 (1) 1 文献综述 (3) 1.1概述 (3) 1.2方案的确定及基础数据 (3) 2 塔物料衡算 (5) 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5) 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6) 2.3物料衡算 (6) 3 塔板数的确定 (6) 3.1理论板层数的求取 (6) 3.2求精馏塔气液相负荷 (7) 3.3操作线方程 (8) 3.4逐板

4、计算法求理论板层数 (8) 3.5全塔效率估算 (8) 3.6求实际板数 (9) 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9) 4.1操作压力计算 (9) 4.3平均摩尔质量计算 (10) 4.4平均密度计算 (11) 4.5液体平均表面张力计算 (12) 4.6液体平均粘度计算 (13) 4.7气液负荷计算 (14) 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 (15) 塔径的计算 (15) 6 塔板主要工艺尺寸的计算 (16) 6.1溢流装置计算 (16) 6.2塔板布置 (18) 6.3筛孔数n与开孔率： (19) 7 筛板的流体力学验算 (19) 7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段

5、） (19) 7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21) 8 塔板负荷性能图 (22) 8.1精馏段： (22) 8.2提馏段： (26) 9 设备设计 (30) 9.2再沸器 (31) 10 各种管尺寸确定 (31) 10.1进料管 (31) 10.2出料管 (31) 10.3塔顶蒸汽管 (32) 10.4回流管 (32) 10.5再沸返塔蒸汽管 (32) 11 塔高 (32) 12.设计体会 (33) 13.参考文献 (34) 分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔 1文献综述 1.1概述 在常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5th， 组成为45

6、.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔 底釜的组成为1%。 设计条件如下： 操作压力4kpa（塔顶表压） 进料热状况泡点进料 1.2方案的确定及基础数据 本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏留成 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。塔顶上升的蒸汽采用全凝器冷凝，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贮罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比是最小回流比的2倍，塔釜采用间接蒸汽加热塔顶产品经冷却后送入贮罐。 表1 苯和甲苯的物理性质 表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压 表4 纯

7、组分的表面张力(1：附录图7) 表5 组分的液相密度(1：附录图8) 表6 液体粘度（1：） 表7常压下苯甲苯的气液平衡数据 2 塔物料衡算 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 甲苯的摩尔质量 496.013 .92545 .011 .78455 .011.78455 .0=+= F x 983.013 .9202 .011 .7898 .011.7898 .0=+= D x 012.013 .9299 .011 .7801 .011.7801 .0=+= W x 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ()kg/kmol 18.8513.92496.0111.78496.0=?-+?=F M ()kg/kmol 35.7813.92983.0111.78983.0=?-+?=D M ()kg/kmol 96.9113.92022.0111.78012.0=?-+?=W M 2.3物料衡算 原料处理量 ()kmol/h 67.24018 .851000 5.20=?= F 总物料衡算 苯物料衡算W D F 012.0983.0496.0+= 联立解得 式中 F-原料液流量 D-塔顶产品量