苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计
循环苯精馏塔设计
循环苯精馏塔设计简介：本设计是苯、乙苯分离工艺流程中从烃化液分离出苯的一个精馏装置,设计的是板式塔中的浮阀塔，精馏过程采用板式塔实现，塔盘形式采用浮阀塔。
设计过程中首先依据分离工艺过程要求对塔设备进行了工艺计算，确定了塔径、塔高、塔盘数量和溢流堰等工艺结构尺寸,并对塔附属设备进行了选型；接着对塔设备进行零部件结构设计，确定了塔盘、降液管、溢流堰和封头等结构；随后依据GB150-2011《压力容器》和NB/T47041-2014《塔式容器》等关于压力容器设计方面的国家标准和相关设计手册对塔设备进行了强度计算和稳定性校核，进一步确定了封头、塔体和裙座的壁厚，并对一些危险截面进行风载荷和地震载荷的校核计算，最后对几种焊接接头进行说明并对塔设备的焊接、制造和检验提出了具体要求。
精馏塔国内外发展状况及现状气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏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－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔，而前者使用尤为广泛。
在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。
它的应用面广、量大。
据统计，塔设备无论其投资费还是所有消耗的钢材重量，在整个过程装备中所占的比例都相当高。
精馏塔国内外发展状况及现状气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏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－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
苯-甲苯连续精馏浮阀塔课程教学设计
设计任务书 设计题目：苯－甲苯连续精馏浮阀塔设计 设计条件：常压： 1p atm =处理量： 100Kmol h进料组成： 0.45f x =馏出液组成： 98.0=d x釜液组成： 02.0=w x （以上均为摩尔分率）塔顶全凝器： 泡点回流回流比： min (1.1 2.0)R R =-加料状态： 0.96q =单板压降： 0.7a kp ≤设 计 要 求 ：(1) 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算）。
(2) 画出带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图。
(3) 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
目录摘要 (I)绪论 (1)设计方案的选择和论证 (3)第一章塔板的工艺计算 (5)1.1基础物性数据 (5)1.2精馏塔全塔物料衡算 (6)1.2.1已知条件 (6)1.2.2物料衡算 (6)1.2.3平衡线方程的确定 (7)1.2.4求精馏塔的气液相负荷 (8)1.2.5操作线方程 (8)1.2.6用逐板法算理论板数 (9)1.2.7实际板数的求取 (9)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)1.3.1进料温度的计算 (10)1.3.2操作压力的计算....................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3.3平均摩尔质量的计算 (11)1.3.4平均密度计算 (11)1.3.5液体平均表面张力计算 (13)1.3.6液体平均粘度计算 (13)1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (14)1.4.1塔径的计算 (14)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)1.5.1溢流装置计算 (16)1.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (17)1.7塔板流体力学验算 (19)1.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降h f (19)1.7.2计算降液管中清夜层高度Hd (20)1.7.3计算雾沫夹带量e V (21)1.8塔板负荷性能图 (21)1.8.1雾沫夹带线 (21)1.8.2液泛线 (22)1.8.3 液相负荷上限线 (23)1.8.4漏液线 (24)1.8.5液相负荷下限线 (24)1.9小结 (25)第二章热量衡算 (26)2.1相关介质的选择 (26)2.1.1加热介质的选择 (26)2.1.2冷凝剂 (26)2.2热量衡算 (26)第三章辅助设备 (32)3.1冷凝器的选型 (32)3.1.2冷凝器的计算与选型 (33)3.2冷凝器的核算 (34)3.2.1管程对流传热系数α1 (34)3.2.2计算壳程流体对流传热系数α0 (34)3.2.3污垢热阻 (35)3.2.4核算传热面积 (36)3.2.5核算压力降 (36)第四章塔附件设计 (39)4.1接管 (39)4.1.1进料管 (39)4.1.2回流管 (39)4.1.3塔底出料管 (39)4.1.4塔顶蒸气出料管 (40)4.1.5塔底进气管 (40)4.2筒体与封头 (40)4.2.1筒体 (40)4.2.2封头 (40)4.3除沫器 (40)4.4裙座 (41)4.5人孔 (41)4.6塔总体高度的设计 (42)4.6.2塔的底部空间高度 (42)4.6.3塔立体高度 (42)设计结果汇总 (43)结束语 (45)参考文献 (46)主要符号说明 (48)附录 (52)摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
化工原理课程设计之苯甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计
化工原理课程设计设计题目：苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人：班级：学号：指导老师：设计时间：目录设计任务书 (3)前言 (4)第一章工艺流程设计 (5)第二章塔设备的工艺计算 (6)第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15)第四章塔板的流体力学验算 (18)第五章塔板负荷性能图 (21)第六章换热器的设计计算与选型 (25)第七章主要工艺管道的计算与选择 (28)结束语 (30)参考文献 (32)附录 (33)化工原理课程设计任务书设计题目：苯—甲苯连续精馏塔（浮阀塔）的设计一、工艺设计部分（一）任务及操作条件1. 基本条件：含苯25％(质量分数，下同)的原料液以泡点状态进入塔内，回流比为最小回流比的1.25倍。
2. 分离要求：塔顶产品中苯含量不低于95％，塔底甲苯中苯含量不高于2％。
3. 生产能力：每小时处理9.4吨。
4. 操作条件：顶压强为4 KPa (表压)，单板压降≯0.7KPa，采用表压0.6 MPa的饱和蒸汽加热。
（二）塔设备类型浮阀塔。
（三）厂址：湘潭地区（年平均气温为17.4℃）（四）设计内容1. 设计方案的确定、流程选择及说明。
2. 塔及塔板的工艺计算塔高（含裙座）、塔径及塔板结构尺寸；塔板流体力学验算；塔板的负荷性能图；设计结果概要或设计一览表。
3. 辅助设备计算及选型（注意：结果要汇总）。
4. 自控系统设计（针对关键参数）。
5. 图纸：工艺管道及控制流程图；塔板布置图；精馏塔的工艺条件图。
6. 对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下：1. 封面（设计题目，设计人的姓名、班级及学号等）2. 目录3. 设计任务书4. 前言（课程设计的目的及意义）5. 工艺流程设计6. 塔设备的工艺计算（计算完成后应该有计算结果汇总表）7. 换热器的设计计算与选型（完成后应该有结果汇总表）8. 主要工艺管道的计算与选择（完成后应该有结果汇总表）8. 结束语（主要是对自己设计结果的简单评价）9. 参考文献（按在设计说明书中出现的先后顺序编排，且序号在设计说明书引用时要求标注）10. 设计图纸三、主要参考资料[1] 化工原理；[2] 化工设备机械基础；[3] 化工原理课程设计；[4] 化工工艺设计手册四、指导教师安排杨明平；胡忠于；陈东初；黄念东五、时间安排第17周～第18周前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关其他课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。
苯——乙苯 浮阀精馏塔设计书
目录一、毕业设计任务书- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1二、设计题目及原始条件- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 2三、前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3四、物料衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4五、热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4六、塔板工艺尺寸计算(精馏段)- - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -61、塔径- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -72、溢流装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - -73、塔板布置及浮阀数目与排列- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7七、塔板流体力学验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -81、气相通过浮阀塔板的压强降- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -82、淹塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -83、雾沫夹带- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8八、塔板负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -81、雾沫夹带线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 82、液泛线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 93、液相负荷上限线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 94、漏液线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -95、液相负荷下限线- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9九、计算结果十、塔板工艺尺寸，流体力学验算，负荷性能图(提馏段) - - - - - -10 十一、参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - 13课程设计任务书题目：设计一个分离苯－乙苯双组分均相混合液的常压连续浮阀精馏塔。
苯-乙苯连续精馏塔的设计
目录一、任务书 (2)二、设计方案 (3)三、符号说明 (4)四、主要物性数据 (5)五、工艺计算 (6)1、精馏塔全塔物料恒算 (6)2、塔板数的确定 (6)3、实际塔板数的求取 (7)4、相关物性参数的计算 (9)5、塔和塔板的主要工艺尺寸计算 (15)6、筛板的流体力学计算 (20)7、塔板负荷性能图 (26)六、筛板塔工艺设计计算结果汇总 (33)七、管路设计 (34)八、设计评述 (35)九、参考文献 (35)任务书（一）设计题目苯-乙苯连续精馏塔的设计（二）设计任务及操作条件1)进精馏塔的料液含乙苯40%（质量分数，下同），其余为苯；2)塔顶的乙苯含量不得高于2%；3)残液中乙苯含量不得低于98%；4)生产能力为年产 5.5万吨98%的乙苯产品；5)操作条件a)塔顶压力4kPa（表压）b)进料热状态泡点进料c)回流比2倍最小回流比d)加热蒸气压力0.5MPa（表压）e)单板压降≤0.7kPa。
（三）塔板类型筛板塔。
（四）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
（五）厂址厂址为新乡地区。
（六）设计内容1、设计说明书的内容1)精馏塔的物料衡算；2)塔板数的确定；3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5)塔板主要工艺尺寸的计算；6)塔板的流体力学验算；7)塔板负荷性能图；8)精馏塔接管尺寸计算；9)对设计过程的评述和有关问题的讨论设计方案本设计任务为分离苯-乙苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏。
精馏过程的流程设计如下：工艺流程如图1所示。
原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。
操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。
并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。
化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)
课程设计说明书课程设计名称化工原理课程设计课程设计题目苯—氯苯混合液浮阀式精馏塔设计姓名学号专业化学工程与工艺学院生命科学技术学院指导教师化工原理课程设计任务书（一)设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计(二）设计任务及操作条件设计任务（1)原料液中含氯苯32％(质量)。
(2）塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％（质量）.（3）处理量250 kmol/h操作条件（1)塔顶压强4KPa（表压)，单板压降小于0.7KPa。
(2)进料热状态自选.(3)回流比R=（1.1-3)R min.(4）塔釜加热蒸汽压力0.45MPa设备型式F1型浮阀塔设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。
（三）设计内容1）．设计说明书的内容1) 精馏塔的物料衡算；2）塔板数的确定；3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5) 塔板主要工艺尺寸的计算；6) 塔板的流体力学验算;7）塔板负荷性能图;8）对设计过程的评述和有关问题的讨论.9) 辅助设备的设计与选型2．设计图纸要求：1）绘制工艺流程图2）绘制精馏塔装置图（四）参考资料1．物性数据的计算与图表2．化工工艺设计手册3．化工过程及设备设计4．化学工程手册5．化工原理苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据其他物性数据可查有关手册。
目录前 言 ........................................................................................................................................................ 6 1．设计方案的思考 ............................................................................................................................ 6 2。
浮阀精馏塔设计
2008年06月03日星期二 19:511苯-甲苯连续精馏浮阀塔设计1．课程设计的目的课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求学生加强训练1．查阅资料选用公式和搜集数据的能力2．树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
3．迅速准确的进行工程计算（包括电算）的能力。
4．用简洁文字清晰表达自己设计思想的能力。
2 课程设计题目描述和要求精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯连续精馏浮阀塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔，板空上安装浮阀，具体工艺参数如下：原料苯含量：质量分率= (30+0.5*学号)%原料处理量：质量流量=（10-0.1*学号） t/h [单号]（10+0.1*学号） t/h [双号]产品要求：质量分率：xd=98%，xw=2% [单号]xd=96%，xw=1% [双号]2工艺操作条件如下：常压精馏，塔顶全凝，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流，R=（1.2～2）Rmin。
3．课程设计报告内容3.1 流程示意图冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器←→塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。
苯-乙苯浮阀精馏塔的设计
课程设计题目：浮阀式连续精馏塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：学号：学生姓名：指导教师：2010年 5 月20 日课程设计任务书2009 ～ 2010学年第 2 学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目浮阀式连续精馏塔设计二、课程设计内容（含技术指标）1. 工艺条件与数据原料液量1500kg/h，含苯42%（质量分数，下同），乙苯58%；馏出液含苯98%，残液含苯2%；泡点进料；料液可视为理想溶液。
2. 操作条件常压操作；回流液温度为塔顶蒸汽的露点；间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm²（绝对压力）；冷却水进口温度30℃，出口温度为45℃；设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。
3. 设计内容①物料衡算、热量衡算；②塔板数、塔径计算；③溢流装置、塔盘设计；④流体力学计算、负荷性能图。
三、进度安排1．5月6日：分配任务；2．5月6日-5月14日：查询资料、初步设计；3．5月15日-5月21日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图，塔结构简图。
设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。
2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)和精馏塔装配总图(1号图纸)。
教研室主任签名：年月日目录1．设计方案简介2．工艺流程草图及说明3．工艺计算及主体设备设计4 辅助设备的计算及选型；5．设计结果概要或设计一览表6对本设计的评述；7 附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件图）；8 参考文献。
化工原理课程设计(苯_氯苯分离精馏塔_浮阀塔设计)
下载可编辑课程设计说明书课程设计名称化工原理课程设计课程设计题目苯-氯苯混合液浮阀式精馏塔设计姓名__________________________学号___________________________专'业化学工程与工艺学院牛命科学技术学院指导教师 ________________________化工原理课程设计任务书(一) 设计题目苯- 氯苯连续精馏塔的设计( 二) 设计任务及操作条件设计任务(1) 原料液中含氯苯32% (质量) 。
(2) 塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％(质量) 。
(3) 处理量250 kmol/h操作条件⑴塔顶压强4KPa表压)，单板压降小于0.7KPa。
(2) 进料热状态自选。
(3) 回流比R=( 1 . 1 -3 )R min 。
(4) 塔釜加热蒸汽压力0.45MPa设备型式F1 型浮阀塔设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。
三)设计内容1 )．设计说明书的内容1) 精馏塔的物料衡算；2) 塔板数的确定；3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5) 塔板主要工艺尺寸的计算；6) 塔板的流体力学验算；7) 塔板负荷性能图；8) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
9) 辅助设备的设计与选型2．设计图纸要求：1) 绘制工艺流程图2）绘制精馏塔装置图（四）参考资料1 •物性数据的计算与图表2•化工工艺设计手册3 •化工过程及设备设计4 •化学工程手册5.化工原理苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据其他物性数据可查有关手册。
目录前言 (6)1．设计方案的思考. (6)2. 设计方案的特点. (6)3 ．工艺流程的确定. (6)一．设备工艺条件的计算. (8)1．设计方案的确定及工艺流程的说明 (8)2 ．全塔的物料衡算. (8)2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8)2.2 平均摩尔质量. (8)2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 (8)3 ．塔板数的确定. (9)3.1理论塔板数N T的求取 (9)3.2 确定操作的回流比R (10)3.3 求理论塔板数 (11)3.4 全塔效率E T (12)3.5 实际塔板数N p（近似取两段效率相同） (13)4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 (13)4.1 平均压强p m (13)4.2 平均温度t m (14)4.3 平均分子量M m (14)4.4平均密度p (15)4.5液体的平均表面张力怖 (16)4.6液体的平均粘度比口 ......................................................... 仃4.7 气液相体积流量 (18)6 主要设备工艺尺寸设计 (19)6.1 塔径 (19)7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (20)7.1 溢流装置 (20)7.2 塔板布置 (23)塔板流的体力学计算. (25)1 塔板压降2 液泛计算 (27)253 雾沫夹带的计算 (28)4 塔板负荷性能图 (30)4.1 雾沫夹带上限线. (30)4.2 液泛线. (31)4.3 液相负荷上限线. (32)4.4 气体负荷下限线（漏液线）. (33)4.5 液相负荷下限线. (33)三板式塔的结构与附属设备 (35)1 塔顶空间 (35)2 塔底空间 (36)3 人孔数目 (36)4 塔高 (36)浮阀塔总体设备结构简图： (37)5 接管 (38)5.1 进料管. (38)5.2 回流管. (38)5.3 塔顶蒸汽接管. (39)5.4 釜液排出管. (39)5.5 塔釜进气管. (40)6 法兰 (40)7 筒体与封头 (41)7.1 筒体. (41)7.2 封头. (41)7.3 裙座. (41)8 附属设备设计 (41)8.1 泵的计算及选型. (41)8.2 冷凝器. (42)8.3 再沸器. (43)四计算结果总汇 (44)五结束语 (45)六符号说明： (45)、八前言1．设计方案的思考通体由不锈钢制造，塔节规格①25〜100mm高度0.5〜1.5m,每段塔节可设置1〜2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。
化工原理课程设计 苯-乙苯浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计.
2007级化学工程与工艺专业《化工原理》课程设计说明书题目：浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计姓名：何滔滔班级学号：0708102-08指导老师：王锋同组学生姓名：孙威、李湘、牟立梁完成时间：2010年5月7日《化工原理》课程设计评分细则评审单元评审要素评审内涵评审等级检查方法指导老师评分检阅老师评分设计说明书35% 格式规范是否符合规定的格式要求5-4 4-3 3-2 2-1格式标准内容完整设计任务书、评分标准、主要设备计算、作图、后记、参考文献、小组成员及承担任务10-8 8-6 6-4 4-1设计任务书设计方案方案是否合理及是否有创新10-8 8-6 6-4 4-1计算记录工艺计算过程计算过程是否正确、完整和规范10-8 8-6 6-4 4-1计算记录设计图纸30% 图面布置图纸幅面、比例、标题栏、明细栏是否规范10-8 8-6 6-4 4-1图面布置标准标注文字、符号、代号标注是否清晰、正确10-8 8-6 6-4 4-1标注标准与设计吻合图纸设备规格与计算结果是否吻合10-8 8-6 6-4 4-1比较图纸与说明书平时成绩20%出勤计算、上机、手工制图10-8 8-6 6-4 4-1现场考察卫生与纪律设计室是否整洁、卫生、文明10-8 8-6 6-4 4-1答辩成绩15% 内容表述答辩表述是否清楚5-4 4-3 3-2 2-1现场考察内容是否全面5-4 4-3 3-2 2-1回答问题回答问题是否正确5-4 4-3 3-2 2-1总分综合成绩成绩等级指导老师评阅老师（签名）（签名）年月日年月日说明：评定成绩分为优秀(90-100),良好(80-89)，中等(70-79)，及格(60-69)和不及格(<60)目录一、设计任务书----------------------------------------------------------(3)二、主要设备设计计算和说明----------------------------------------(5)1.课程设计的目的--------------------------------------------------------(5)2.课程设计题目描述和要求--------------------------------------------(5)3.课程设计报告内容-----------------------------------------------------(5) 3.1流程示意图------------------------------------------------------------(5) 3.2流程和方案的说明及论证------------------------------------------(6) 3.2.1流程的说明----------------------------------------------------------(6) 3.2.2方案的说明和论证-------------------------------------------------(6)3.2.3设计方案的确定----------------------------------------------------(7)4.精馏塔的工艺计算------------------------------------------------------(8) 4.1精馏塔的物料衡算----------------------------------------------------(8) 4.2分段物料衡算--------------------------------------------------------(8) 4.3理论塔板数N T的计算-----------------------------------------------(9) 4.4实际塔板数的计算------------------------------------------------(10)4.5工艺条件及物性数据计算----------------------------------------(10)4.5.1操作压强P m-------------------------------------------------------(10)4.5.2 操作温度t m------------------------------------------------------(11)4.5.3平均摩尔质量M m-------------------------------------------------(11)4.5.4平均密度ρm------------------------------------------------------(11) 4.5.4.1 液相密度ρlm-------------------------------------------------(11) 4.5.4.2 气相密度ρm-------------------------------------------------(12) 4.6 液体表面张力σm-------------------------------------------------(12) 4.7精馏段气液负荷计算---------------------------------------------(12) 4.8 塔和塔板主要工艺尺寸计算-----------------------------------(12) 4.8.1塔径--------------------------------------------------------------- (12) 4.8.2溢流装置（设有进口堰）-------------------------------------(14) 4.8.3 降液管的宽度W d与降液管的面积A f----------------------(14) 4.8.4降液管底隙高度h0---------------------------------------------(15) 4.8.5塔板布置及浮阀数目与排列---------------------------------(16) 4.9 塔板流体力学计算-----------------------------------------------(17) 4.9.1气体通过塔板的压强降相当的液柱高度------------------(17) 4.9.2 淹塔--------------------------------------------------------------(17) 4.9.3雾沫夹带---------------------------------------------------------(18) 4.10塔板负荷性能图--------------------------------------------------(18)4.11 辅助设备--冷凝器的选取--------------------------------------(21)三、工艺设计计算结果汇总表--------------------------------------(21)四、参考文献-----------------------------------------------------------(24)五、后记-----------------------------------------------------------------(25)一、设计任务书1 设计题目 9万吨浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计2 工艺条件生产能力:90000吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：40%苯，60%甲苯（质量分率，下同）产品组成：馏出液 97%苯，釜液 2%苯操作压强：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点加热方式：间接蒸汽加热回流比：自选3 设计内容(1)确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
甲苯乙苯的精馏(浮阀塔)_课程设计
JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 《化工原理课程设计》说明书
设计题目：甲苯乙苯的精馏（浮阀塔）
目录
第一章前言
精馏原理及其在化工生产上的应用 (4)
精馏塔对塔设备的要求 (4)
常用板式塔类型及本设计的选型 (4)
本设计所选塔的特性 (5)
化工原理课程设计任务书 (5)
第二章精馏塔的工艺计算
物料衡算 (6)
原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 (6)
物料衡算 (6)
回流比的确定 (7)
平均相对挥发度的计算 (7)
板数的确定 (8)
精馏塔的气液相负荷 (8)
精馏段与提馏段操作线方程 (9)
全塔效率 (9)
精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)
操作温度的计算 (10)
操作压强 (11)
塔内各段气液两相的平均分子量 (12)
精馏塔各组分的密度 (13)
液体表面张力的计算 (14)
液体平均粘度的计算 (15)
气液负荷计算 (15)
精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)
塔径的计算 (16)
精馏塔有效高度的计算 (17)
溢流装置计算 (17)
塔板布置 (17)
浮阀板的流体力学验算 (18)
塔板压降 (18)
液沫夹带 (18)
塔板负荷性能图 (19)
过量液沫夹带线关系式 (20)
液相下限线关系式 (20)
严重漏夜线关系式 (21)
液相上限线关系式 (21)
降液管液泛线关系式 (22)
浮阀塔计算结果汇总 (22)
第三章塔结构
塔的设备结构图 (23)
结束语 (24)。
苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计
第1章设计方案1.1 设计方案1.1.1装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分冷凝精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低。
为此在确定装置流程时应考虑余热的利用。
另外，为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接将原料送入塔内。
塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，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。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
1.1.2加料热状况的选择设计中采用泡点进料。
虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料1.1.3回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键性问题。
它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。
首先根据物系的性质及进料状况确定最小回流比，再根据最小回流比选定几个回流比，通过作图，从中找出适宜的操作回流比。
1.2 确定设计方案的原则1.满足工艺和操作要求2.满足经济上的要求3.保证安全生产第2章工艺计算及主体设备设计2.1 设计条件及基础数据2.1.1 苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计1．处理量：4.8万吨/年；2．料液组成（质量分数，下同）：乙苯：30%，苯：70%；3．塔顶产品组成：塔顶的乙苯含量低于2.0%；4. 塔底产品组成：残液中乙苯含量不得少于94%5．年工作生产时间：330天。
2.1.2 基础数据2.2 物料衡算及塔板数的确定2.2.1全塔物料衡算1.原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数=（0.7/78）／（0.7/78+0.3/106）=0.7602XFX=（0.98/78）／（0.98/78+0.02/106) =0.9852DX=（0.06/78）／（0.06/78+0.94/106）=0.0798W2. 塔底产品的平均摩尔质量0.079878(10.0798)106W M =⨯+-⨯=103.8kg/kmol所以：W=74.81033024103.8⨯⨯⨯=58.39Kmol/h3.全塔物料衡算F=D+W ；FX F =DX D +WX W即：F=D+58.390.7602×F=0.9852×D+39.51×0.0798 则：可知F=234.96Kmol/h ；D=176.57Kmol/h2.2.2平均相对挥发度α的计算0lg /()P A B t C =-+①；将P=101.325 KPa 代入①式,在分别代入苯和乙苯的A 、B 、C得苯的沸点为80.05,乙苯的沸点为136.15℃。
苯甲苯浮阀精馏塔课程设计
苯甲苯浮阀精馏塔课程设计第⼀篇化⼯原理课程设计任务书1.1设计题⽬苯-甲苯连续精馏（浮阀）塔的设计1.2设计任务1、精馏塔设计的⼯艺计算及塔设备计算（1）流程及操作条件的确定；物料衡算及热量衡算；（2）塔板数的计算；（3）塔板结构设计（塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图）；（4）塔体各接管尺⼨的确定；（5）冷却剂与加热剂消耗量的估算。
2.设计说明及讨论3.绘制设计图（1）流程图（A4纸）；（2）塔盘布置图（8开坐标纸）；（3）⼯艺条件图（1号绘图纸）。
1.3原始设计数据1、原料液：苯-甲苯，其中苯含量为35 %（质量），常温；2、馏出液含苯：99.2 %（质量）；3、残液含苯： 0.5 %（质量）；4、⽣产能⼒：4000 (kg/h).第⼆篇流程及流程说明为了能使⽣产任务长期固定，适宜采⽤连续精流流程。
贮罐中的原料液⽤机泵泵⼊精馏塔，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（具体流程见附图）。
在流程确定⽅案选择上，本设计尽可能的减少固定投资，降低操作费⽤，以期提⾼经济效益。
1、加料⽅式的选择：设计任务年产量虽⼩，但每⼩时4000Kg的进料量，为维持⽣产稳定，采⽤⾼位槽进料，从减少固定投资，提⾼经济效益的⾓度出发，选⽤泡点进料的加料⽅式。
2、回流⽅式的选择：塔的⽣产负荷不⼤，从降低操作费⽤的⾓度出发，使⽤列管式冷凝器，利⽤重⼒泡点回流,同时也减少了固定投资。
3、再沸器的选择：塔釜再沸器采⽤卧式换热器，使⽤低压蒸汽作为热源，做到了不同品位能源的综合利⽤，⼤⼤降低了能源的消耗量。
第三篇设计计算3.1全塔的物料衡算1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数，进料h km ol 4000=F35%78.110.33835%78.1165%92.13F x ==+（摩尔百分数）0.5%78.110.005890.5%99.5%92.13W x ==+（摩尔百分数）99.2%78.110.99399.2%78.110.8%92.13D x ==+（摩尔百分数）2、求平均分⼦量，将h kg 换算成 h km ol进料处: 78.110.38892.130.61286.69kg kmol F M =?+?= 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M =?+?= 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05kg kmol W M =?+?= 进料: kmol/h 46.144000/86.69==F 3、全塔的物料衡算由物料衡算得：F F DF W DF x W x D x =+=?+??代⼊数据得： +?=?+=993.000589.0388.014.4614.46D W DW解之得： ==h kmol 86.17hkmol 28.28D W3.2相对挥发度α及回流⽐Rα：1、求全塔平均相对挥发度表3-1（1）塔内温度的计算：采⽤内插法计算塔内的温度1）塔顶：由于采⽤全凝器，因此10.993D x y ==。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章设计方案设计方案装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分冷凝精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低。
为此在确定装置流程时应考虑余热的利用。
另外，为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接将原料送入塔内。
塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，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。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
加料热状况的选择设计中采用泡点进料。
虽然进料方式有多种，但是饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响，塔的操作比较容易控制；此外，饱和液体进料时精馏段和提馏段的塔径相同，无论是设计计算还是实际加工制造这样的精馏塔都比较容易，为此，本次设计中采取饱和液体进料回流比的选择回流比的确定，是精馏塔设计中的一个关键性问题。
它确定的合理与否，直接影响到所设计的塔能否正常操作及投资的大小。
首先根据物系的性质及进料状况确定最小回流比，再根据最小回流比选定几个回流比，通过作图，从中找出适宜的操作回流比。
确定设计方案的原则1.满足工艺和操作要求2.满足经济上的要求3.保证安全生产第2章工艺计算及主体设备设计设计条件及基础数据2.1.1 苯-乙苯连续精馏浮阀塔设计1．处理量：万吨/年；2．料液组成（质量分数，下同）：乙苯：30%，苯：70%；3．塔顶产品组成：塔顶的乙苯含量低于%；4. 塔底产品组成：残液中乙苯含量不得少于94%5．年工作生产时间：330天。
2.1.2 基础数据物料衡算及塔板数的确定2.2.1全塔物料衡算1.原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分数=（78）／（78+106）=XF=（78）／（78+106) =XD=（78）／（78+106）=XW2. 塔底产品的平均摩尔质量0.079878(10.0798)106M=⨯+-⨯=103.8kg/kmolW所以：W=74.81033024103.8⨯⨯⨯=h3.全塔物料衡算F=D+W ；FX F =DX D +WX W即：F=D+×F=×D+× 则：可知F=h ；D=h2.2.2平均相对挥发度α的计算0lg /()P A B t C =-+①；将P= KPa 代入①式,在分别代入苯和乙苯的A 、B 、C 得苯的沸点为,乙苯的沸点为136.15℃。
)/()(o B o A o B A p p p p x --= ②；A oA A x P p y ⨯=)/( ③ 用公式①、②、③计算不同温度下的a y x p p oB o A、、、、n n m a a a a /121)......( =作t-x-y 图，见附图一，由XD=，XW= ； 查得：塔顶t=82℃ ，塔底t=℃。
2.2.3 回流比R 及塔板数的确定取泡点进料即：q = 1所以：Rmin=(1)1]11D D F F x x α-x ×[-α--x =10.9852(10.9852)]10.760210.76025.033?-×[-5.033-- =当R = （～）Rmin 时:先进行逐板计算，通过Excel 编辑公式，确定在不同的回流比下的理论塔板数。
由此N-R 图，见回附图二知取回流比R==2.2.4 实际塔板层数的确定已知塔顶t=82℃ 塔底t=117.9℃ 由化工流体流动与传热（第二版）查液体黏度共线图得：μ顶=)1(5.402.30D D X X -⨯+⨯=×+（）=﹒s)1(29.02.20W W X X -⨯+⨯=底μ=×+（）=﹒s2底顶μμμ+=05.30288.2022.30=+=mPa ﹒s4.40)(9.4045.20==-L T E αμ P N =T T N E =.9154.407= 所以：Np=16即实际板数为16块（不包括再沸器）精馏段塔板数74.403≈=精P N 提馏段塔板数94.404≈=提P N （不包括再沸器）所以第8层为进料板塔和塔板主要工艺尺寸的设计2.3.1设计中参数的确定（1）平均组成 图和F X 可得x =；y =2.8)8682(2)+=+=进顶精（T T t m =84.4℃=+=+=2.8)86.9117(2)底进提（T T t m 102.35℃b.根据精m t 与t-x-y 图可知精馏段的平均气液相组成x= y=c.塔顶压力顶p =+4= 进料板压力进p =+⨯= 塔底压力底p =+⨯= 精馏段平均压力精p =+/2= 提馏段平均压力提p =+/2= （2）求Vs 及v ρ① 精馏段气相体积流率 Vs=(R+1)D ××m T T 精×PP 0= ×××15.273/)15.2734.84(+×1.1063.101 =67403mh=3msMm =y M A + (1-y )M B = ×78+（）×106 =78.90Kg/Kmolv ρ=mm PM RT 精= 3Kg m② 精馏段液相体积流率Mm=M A x +(1-x )M B =78×+106×（）= 82.42Kg/KmolαA =B A AM x xM xM )1(-+=106)842.01(78842.078842.0⨯-+⨯⨯=A ρ==×=3KgmB ρ=363310245.21081.1359.11166t t t -⨯-⨯+- =3KgmρL =11A AA B-+ααρρ = 2.8097968.018.8117968.01-+=3Kg mLs =m L LM ρ = mLRDM ρ =3m h③ 精馏段表面张力的确定从2.1.2 基础数据中可查得80℃时： 苯的表面张力为 mNm，乙苯的表面张力为 mNmmci ic Tx T =∑=×+（）×619=℃2.12212][T T T T C C --=σσ 2.1]80-7.9341.4847.9341[7.221-=苯σ 2.1]80-7.9341.4847.9341[.9222-=乙苯σ苯σ=mN m乙苯σ=mNm故精馏段：σm = (1)x x +-A BA B σσσσ= mN m2.3.2提馏段参数的确定（1）平均组成由提馏段平均温度查气-液相平衡图（见附图）可得：x = ，y = （2）Vs 及ρv 的确定 ① 提馏段气相体积流率Vs = (R+1)D ××0m T T 提×PP=×××15.273/)15.2735.3102(+×.71113.101 = 3mh=3msMm =y M A + (1-y )M B = ×78+×106=84.132Kg/kmol ρV =mm PM RT 提= 3Kg m② 提馏段液相体积流率Mm = M A x +(1-x )M B =78×+106× =92.18Kg/Kmol αA =BA AM x xM xM )1(-+=106)41751(784175.0784175.0⨯-+⨯⨯ = A ρ==×=3KgmB ρ=363310245.21081.1359.11166t t t -⨯-⨯+-=3KgmρL =11A AA B-+ααρρ =4.57923453.01.57903453.01-+= 3Kg mLs =m L LM ρ = ()mLRD qF M +ρ =3m h从2.1.2 基础数据中可查得80℃时：苯的表面张力为 mNm， 乙苯的表面张力为 mNmmci ic Tx T =∑=×+（）×619=497.94℃2.1]80-4.94975.31024.9497[7.221-=苯σ；2.1]80-4.949735.1024.9497[.9222-=乙苯σ苯σ=mN m乙苯σ=mNm故提馏段：σm = (1)x x +-A BA B σσσσ= mN m塔设备参数的确定2.4.1 塔径的计算(1) 以精馏段数据为准选取板间距m H T 38.0=，板上液层高度m h l 06.0=进行相关计算。
由前面计算知：3/97.930m kg L =ρ，3/276.1m kg V =ρ，s m h m V S /985.2/11.1074733==，h m L S /13.53=相关参数为：m h H L T 32.0006.038.0=-=-=δV l = 0.5SSL V ⎛⎫ ⎪⎝⎭LV ρρ=3.6740523.6)816.227.811(5.0= a=32 6.4695- 5.54962.65624.531-δδδ++=53253.01.32121.39- 107.9-0.474675b 32-2-=+⨯+=δδδ 0.0772- 0.431960.49123-0.08830710-7.29c 32-2=++⨯=δδδ[]220)(lg )lg(exp v v l c l b a C ++=[]0611.0)0164.0(lg 77204.00)0164.0lg(532528.0494351.3ex p 2=-+-=所以： C = C 200.220σ⎛⎫ ⎪⎝⎭=×2.02077.20⎪⎭⎫⎝⎛=m ax u×816.2816.227.811-=1.064m/su=7 m ax u = ×=m s故：7454.014.387.14⨯⨯ =1.79m圆整为D=1.8m校核：u = 24Vs D π= 28.114.387.14⨯⨯=0.7316m/smaxu u ==，在～之间，因此满足要求。
(2) 以提馏段数据为准选取板间距m H T 4.0=，板上液层高度m h l 06.0=进行相关计算。
故m h H L T 34.0006.04.0=-=-=δV l = 0.5SSL V ⎛⎫ ⎪⎝⎭LV ρρ=3.6740523.6)177.38.791(5.0 = a=326.4695- 5.54962.65624.531-δδδ++=5566.01.32121.39- 107.9-0.474675b 32-2-=+⨯+=δδδ 0.08268- 0.431960.49123-0.08830710-7.29c 32-2=++⨯=δδδ所以：[][]06499.0)01818.0(lg 77204.00)01818.0lg(532528.0494351.3exp )(lg )lg(exp 2220=-+-=++=v v l c l b a CC = C200.220σ⎛⎫ ⎪⎝⎭=×2.02066.20⎪⎭⎫⎝⎛=m ax u=×177.3177.38.791-=1.0307m/su = m ax u = ×=m s故：7215.014.387.14⨯⨯=1.816 m 圆整为D=1.8m 校核：u = 24Vs D π=28.114.3868.14⨯⨯= 0.7343m/smaxu u == ，在～之间，因此满足要求。