苯-甲苯精馏
苯甲苯精馏工艺流程
苯甲苯精馏工艺流程
《苯甲苯精馏工艺流程》
苯甲苯（又称甲苯）是一种重要的有机化合物，常用作溶剂或起始原料，通常通过精馏工艺来生产高纯度的苯甲苯。
下面将介绍苯甲苯精馏工艺的流程。
首先，将含有苯甲苯的原料混合物加热至其沸点，然后通过蒸馏的方式将其分离。
在这个过程中，通过不同温度下的蒸馏，可以分离出不同纯度的苯甲苯。
一般来说，苯甲苯的沸点为136℃，可以通过控制加热温度来控制分馏的纯度。
然后，通过凝结冷却，将蒸汽转变为液态的苯甲苯，这样就得到了较高纯度的苯甲苯产品。
接着，可以对残渣进行再生产或处理，提高整体产出率。
最后，苯甲苯产品经过检测、包装后即可出厂销售或用作下游生产原料。
在整个工艺流程中，需要严格控制温度、压力和流量等工艺参数，以确保产品的质量和安全。
通过上述精馏工艺流程，可以生产出高品质的苯甲苯产品，满足市场需求，并为其他工业生产提供原料保障。
苯甲苯精馏塔设计
化工原理课程设计常压、连续精馏塔分离苯-甲苯设计班级：化学工程系2011级1班姓名：学号：指导老师：贾鑫老师完成时间：2014年6月26日化工系常压、连续精馏塔分离苯-甲苯设计一、前言1.1设计任务及条件：泡点进料（q=1），塔顶进入全凝器，塔釜间接蒸汽加热，塔板压降:(0.5-0.7)KPa1.2物系用途及性质(1)苯的性质：摩尔质量78.11g/mol，密度0.8786 g/mL，相对蒸气密度(空气=1)：2.77，蒸汽压（26.1℃）：13.33kPa，临界压力：4.92MPa，熔点278.65 K (5.51 ℃)，沸点353.25 K (80.1 ℃)，在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水，标准摩尔熵So（298.15K）：173.26 J/mol·K，标准摩尔热容 Cpo：135.69 J/mol·K (298.15 K)，闪点 -10.11℃（闭杯），自燃温度 562.22℃，结构：平面六边形，最小点火能：0.20mJ，爆炸上限（体积分数）：8%，爆炸下限（体积分数）：1.2%，燃烧热：3264.4kJ/mol，溶解性：微溶于水，可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。
它有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。
苯可燃，有毒。
苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。
（2）苯在工业上的用途：苯是工业上一种常用溶剂，主要用于金属脱脂。
苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。
苯在工业上最重要的用途是做化工原料。
苯可以合成一系列苯的衍生物：苯与乙烯生成乙苯，后者可以用来生产制塑料的苯乙烯与丙烯生成乙丙烯，后者可以经乙丙苯法莱生产丙酮与制树脂和粘合剂的苯酚，制尼龙的环己烷，合成顺丁烯二酸酐，用于制作苯胺的硝基苯，用于农药的各种氯苯，合成用于生产洗涤剂和添加剂的各种烷基苯，合成氢醌、蒽醌等化工产品。
苯-甲苯
襄樊学院化工原理课程设计论题：分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计系别：化学工程和食品科学学院班级：化学工程和工艺0711指导老师：田志高学生姓名：张力学号： 07115042目录一、前言 (1)（一）塔设备设计概述： (1)（二）板式精馏塔设备选型及设计 (1)二、设计方案的确定 (2)三、精馏塔的工艺计算和论叙 (3)（一）精馏塔的物料衡算 (3)（二）塔板数的确定 (4)（四）.塔体工艺尺寸的计算: (7)（五）板式塔的塔板工艺尺寸计算： (9)四、筛板的流体力学验算 (12)五、塔板负荷性能图： (14)1、漏夜线： (14)2、液沫夹带线： (15)3、液相负荷下限线： (16)4、液相负荷上限线： (16)5、液泛线： (17)6、负荷性能图： (18)六、板式塔的结构和附属设备： (18)（一）塔顶结构： (18)七、塔体设计总表： (19)八、方案优化 (20)一、前言（一）塔设备设计概述：塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,他可以使气（或汽）液或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
塔设备中常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却和回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等。
最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。
作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相能充分接触，以获得高的传质效率。
此外，为满足工业生产的需要，塔设备还必须满足以下要求：1、生产能力大；2、操作稳定，弹性大；3、流体流动阻力小；4、结构简单、材料耗用量少，制造和安装容易；5、耐腐蚀和不易阻塞，操作方便，调节和检修容易。
（二）板式精馏塔设备选型及设计因为板式塔处理量大、效率高、清洗检修方便且造价低，故工业上多采用板式塔。
苯-甲苯连续精馏塔简介
苯—甲苯连续精馏塔的简介精馏是分离液体混合物（含液化的气体混合物）的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。
精馏过程是气、液两相多次接触和分离，利用液相混合物各组分挥发度不通，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。
该过程是同时进行传热、传质的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的储存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表；由这些设备实现精馏过程的生产系统，即设计所需要的连续精馏塔装置。
工业上对塔设备的主要要求是：1、生产能力大；2、传热、传质效率高；3、气流的摩擦阻力小；4、操作稳定，适应性强，操作弹性大；5、结构简单，材料耗用量少；6、制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致分为两类：1、有降液管的塔板，如泡罩塔、浮阀塔、筛板塔等；2、无降液管的塔板，如穿流式筛板塔、穿流式波纹管塔等。
工业上应用较多的是有降液管的塔板。
苯，沸点80.1℃，熔点5.5℃，在常温下是无色、有芳香气味的透明液体，易挥发，密度0.88×103kg/m3，难溶于水，易溶于有机溶剂。
甲苯，沸点110.6℃，熔点-95℃，在常压下是无色、带有一种特殊芳香味的透明液体，密度0.866×103kg/m3，,对光有很强的折射作用，难溶于水，可与二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例互溶。
分离苯和甲苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔设备使其分离并分别进行回收和储存。
筛板是在塔板上钻出均匀分布的筛孔，呈正三角形排列。
上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层。
筛板塔是1932年提出的，当时主要用于酿造。
其优点是结构简单，制造维修方便，造价低，气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。
其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。
苯-甲苯精馏分离
实验2 苯-甲苯精馏分离化工系2010011811 毕啸天1. 实验内容使用灵敏度分析功能，分别研究苯-甲苯精馏例题中进料位置NF、塔顶采出量D对塔底热负荷、塔顶产品浓度的影响规律。
2.流程图（1）首先按照上图所给出的模型，在Aspen主界面上作出严格精馏模块RadFrac，作出Stream 标注各路名称。
（2）点击眼镜，在setup-title中键入项目名称。
（3）在components中输入苯、甲苯的英文名，确认物质正确。
（4）苯与甲苯结构相似，它们的互溶液可看作理想溶液。
因此在propertities中选择热力学方法为ideal。
（5）按原题要求，在Stream-F中设置总流量100kmol/h，苯的摩尔分数0.44，压强1bar，纯液体无气相。
（6）模块参数取NT=30,NF=16,R=3,D=44，按此参数设置。
在Block-B1-setup-configuration中设置Number of Stages为30，下面两项分别设置为44，3。
进料点设置在中间第16块。
3.运行结果由此结果可见，分离十分完全，分离杂质均在几百PPM级。
4.灵敏性分析（1）Data-Model Analysis Tools-sensitivity，设置新的因变量。
其中之一为塔顶产品浓度，名为NONGDU，type Mole-Frac, Stream D, Substream Mixed, Component Benzene。
另一个为塔底热负荷，名为HD，type Block-Var, Block B1, Variable QN。
（2）自变量进料点NF设置，type Block-Var, Block B1, Variable Feed-Stage, Sentence FEEDS, ID1:F.右方设置步长。
自变量塔顶采出量D，type Block-Var, Block B1, Variable MOLE-D, Sentence COL-SPECS再以塔顶采出量为自变量，研究它对两个因变量的关系。
分离苯-甲苯混合液的苯-甲苯式精馏塔工艺设计
第二章设计任务书1.设计题目：分离苯-甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计2.工艺条件：生产能力：苯-甲苯混合液处理量80000t/a原料组成：苯含量为40%（质量百分率，下同）进料状况：热状况参数q自选分离要求：塔顶苯含量不低于99.5%，塔底苯含量不大于1.5% 3.建厂地区：大气压为760mmHg，自来水年平均温度为15℃的滨州4.塔板类型：板式精馏塔5.生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产6.设计内容：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)绘制生产工艺流程图；10)绘制精馏塔设计条件图；11)绘制塔板施工图（可根据实际情况选作）；12)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
第三章 设计内容3.1 设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
对于该二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
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储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
3.2 全塔的物料衡算3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和甲苯的相对摩尔质量分别为78.11 kg/kmol 和92.14kg/kmol ，原料含苯的质量百分率为40%，塔顶苯含量不低于99.5%，塔底苯含量不大于1.5%，则：原料液含苯的摩尔分率：440.014.92/60.011.78/40.011.78/40.0=+=F x塔顶含苯的摩尔分率：996.014.92/005.011.78/995.011.78/995.0=+=D x塔底含苯的摩尔分率：0176.014.92/985.011.78/015.011.78/015.0=+=W x3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量由3.1.1知产品中甲苯的摩尔分率，故可计算出产品的平均摩尔质量：原料液的平均摩尔质量：M F ＝78.11×0.440＋(1－0.440)×92.14＝85.967kg/kmol塔顶液的平均摩尔质量：M D ＝78.11×0.996＋(1－0.996)×92.14＝78.166kg/kmol塔底液的平均摩尔质量：M W ＝78.11×0.0176＋(1－0.0176)×92.14＝91.893kg/kmol3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件：一年以300天，一天以24小时计，得：F ,＝8000t/（300×24）h ＝1111.12kg/h ，全塔物料衡算：进料液： F=1111.12（kg/h ）/91.893（kg/kmol ）=12.091kmol/h 总物料恒算： F=D+W苯物料恒算： F×0.440=D×0.996+0.0176×12.091 联立解得： W ＝6.963kmol/hD ＝5.128kmol/h3.3 塔板数的确定理论塔板数T N 的求取苯-甲苯物系属理想物系，可用梯级图解法（M·T）,求取N T ，步骤如下： 3.3.1平衡曲线的绘制根据苯-甲苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取。
分离苯—甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计
分离苯—甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计苯和甲苯是两种常用的有机溶剂，它们通常通过精馏过程进行分离。
浮阀板式精馏塔是一种常用的精馏设备，具有高效、节能、操作方便等特点。
下面就对分离苯和甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺进行设计。
1.工艺流程：分离苯和甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺流程一般包括进料、初留、尾留和回流等环节，具体流程如下：1)进料：将苯和甲苯混合液进料到精馏塔的顶部。
进料包括苯和甲苯的混合物以及一部分回流。
2)初留：通过多个塔板的精馏，将苯分离出来，初留液位以下的液体为初馏液，初留液通过凝气冷却器冷却后分为初留顶部产品和初留底部回流。
3)尾留：在塔底通过降温器冷却后，即可得到尾液，尾留底部产品通常作为顶部产品的回流，以保证塔托和稳定操作。
4)回流：回流是为了提高塔板的效率，减小焦失和能耗。
可通过将一部分的顶部产品送回到塔顶部作为回流。
2.浮阀板式精馏塔的设计参数：在进行浮阀板式精馏塔的工艺设计时，需要考虑以下参数：1)塔高：塔高应根据塔板的数量和塔板高度来确定，总体来说，塔高越高，分馏效果越好，但是设备成本和能耗也会增加。
2)塔板数：塔板数的确定需要考虑到初留和尾留的要求，一般根据初留质量分数和尾留质量分数进行迭代计算。
3)流量：进料流量、回流流量以及所需的产品流量都需要根据需求和经验来确定，可通过仪表和流量控制阀来调节。
4)进料温度：进料温度一般在常温下进行，如果需要提高分离效率，可以适当降低进料温度。
5)塔底温度：塔底温度是通过冷凝器来冷却的，根据具体情况来确定冷凝器的设计参数。
3.优化调整：在实际工艺操作中，可能需要对工艺参数进行优化调整，以达到更好的分离效果和降低能耗。
具体调整方法如下：1)调整回流比：根据实际需要，调整回流比可以提高塔板的效率。
2)改变操作压力：通过改变操作压力，可以改变馏出物的温度和塔板的效果，进而实现优化调整。
3)塔板节流孔调整：通过调整塔板节流孔的大小，可以影响流体的分布和液体在塔板上的停留时间，从而达到更好的分离效果。
苯甲苯精馏工艺流程
苯甲苯精馏工艺流程
《苯甲苯精馏工艺流程》
苯甲苯是一种重要的化工原料，其精馏工艺流程是指将原始苯甲苯通过加热、蒸馏和冷凝等操作步骤，分离出苯和甲苯两种成分。
这种精馏工艺流程通常在炼油厂或化工厂中进行，下面将对其进行简要描述。
首先，将原始苯甲苯加入精馏塔中，并加热至适当温度，使其部分汽化。
随着温度升高，苯和甲苯的汽化温度分别为80℃
和135℃，因此在适当温度下，苯和甲苯将分别蒸发成为蒸汽。
然后，蒸汽混合物进入精馏塔顶部，并在塔内通过一系列塔板。
在塔内，苯和甲苯根据其沸点的不同，会在塔板上冷凝成为液体，并沿着塔板逐渐往下流动。
接着，通过适当的压力和温度控制，苯和甲苯分别沿着精馏塔的不同出口离开塔体。
苯通常在较低位置的出口处抽出，而甲苯在稍高的位置出口处抽出。
这样就实现了对苯和甲苯的分离。
最后，通过冷凝操作，将抽出的苯和甲苯冷却成为液体，然后通过收集装置收集并储存起来。
这样就完成了苯甲苯的精馏过程，实现了从混合物到纯净产品的分离和提纯。
综上所述，苯甲苯的精馏工艺流程通过加热、蒸馏和冷凝等操作步骤，将原始混合物分离成为苯和甲苯两种成分，是一种重要的化工工艺流程。
苯_甲苯的分离过程连续板式精馏塔设计书
苯-甲苯的分离过程连续板式精馏塔设计书第一章绪论1.1 精馏塔设计任务常压操作的连续板式精馏塔分离苯-甲苯混合物，间接蒸汽加热，生产时间为300/年，每天24小时，生产能力为18万吨/年，原料组成为0.46，塔顶组成为0.98，塔底组成为0.02 [1]。
1.1.1 操作条件塔顶压力：常压冷却水入塔温度：25℃冷却水出塔温度：45℃回流比：2.268单板压降：0.7KPa水蒸汽加热温度：120～160℃设备形式：筛板浮阀塔厂址：地区1.2 精馏与筛板塔简介在工业生产中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。
蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。
按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。
按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。
此外，按操作是否连续分为连续蒸馏和间歇蒸馏。
工业生产中的蒸馏多为多组分精馏，本设计着重讨论常压下的双组分精馏，即苯-甲苯体系。
在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收，解吸，精馏，萃取等单元操作中，气液传质设备必不可少。
塔设备就是使气液两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。
塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。
前者代表是板式塔，后者代表则为填料塔。
筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。
五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。
筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。
根据孔径的大小，分为小孔径筛板（孔径为3-8mm）和大孔径筛板（孔径为10-25mm）两类。
工业应用以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合（如分离粘度大、易结焦的物系）。
筛板的优点足结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔苯与甲苯精馏塔是化工原理课程设计中常见的研究对象之一。
精馏是一种常用的分离技术，通过利用物质的不同挥发性，将混合物中的组分分离出来。
在苯与甲苯精馏塔的设计中，需要考虑到不同物质的挥发性、沸点以及相互作用力等因素。
本文将从苯与甲苯的性质、精馏原理、塔板设计以及操作参数等方面进行探讨。
我们来了解一下苯和甲苯的基本性质。
苯是一种无色液体，具有特殊的芳香气味，可以溶于大多数有机溶剂，不溶于水。
甲苯是一种无色透明的液体，有芳香气味，可以溶于大多数有机溶剂，与水微溶。
苯和甲苯在温度和压力下都可以发生挥发，而且甲苯的沸点要高于苯。
精馏是利用不同组分的挥发性差异，通过加热混合物使其部分蒸发，然后再将蒸汽冷凝回液体，从而实现组分的分离。
在苯与甲苯的精馏过程中，苯和甲苯会根据其不同的挥发性分别在塔中的不同高度达到平衡。
较容易挥发的组分会向上升到较高的位置，而较不容易挥发的组分则会下降到较低的位置。
通过在塔中设置塔板，可以增加接触面积，提高分离效果。
塔板是精馏塔中的重要组成部分，其设计需要考虑到传质效果和传热效果。
塔板上的孔洞可以增加气液接触面积，使得组分之间更容易进行传质。
此外，还需要考虑到塔板上的液相和气相的分布均匀性，以及塔板的密度和孔洞的尺寸等参数。
通过合理的塔板设计，可以提高精馏塔的分离效率。
在苯与甲苯精馏塔的操作中，还需要考虑到一些重要的参数。
例如，塔顶温度、塔底温度、进料流量、回流比等都会对精馏效果产生影响。
塔顶温度和塔底温度可以通过调节塔顶和塔底的回流比来控制，进料流量则可以通过调节进料阀门的开度来控制。
合理选择这些操作参数，可以提高精馏塔的分离效率。
苯与甲苯精馏塔的设计需要考虑到苯和甲苯的挥发性差异、沸点差异以及塔板的设计和操作参数的选择等因素。
通过合理的设计和操作，可以实现苯和甲苯的有效分离。
精馏技术在化工领域中具有广泛的应用，不仅可以用于分离有机物，还可以用于提纯化学品、回收溶剂等。
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔1.引言苯和甲苯是广泛应用于化工工业的有机化合物。
苯用于生产塑料、橡胶、染料、医药等领域，甲苯则用于生产苯酚、甲醇、马来酸酯等有机化合物。
为了从苯和甲苯的混合物中获得高纯度的目标物质，需要进行精馏过程。
本次课程设计将设计苯与甲苯的精馏塔。
2.设计目标本次设计的目标是设计一个能够将苯和甲苯混合物中的甲苯分离出来，获得高纯度的甲苯产品的精馏塔。
设计要求如下：(1)产物中甲苯的纯度大于99%；(2)若需要，可考虑对废气回收的技术。
3.设计步骤(1)确定温度、压力和流量条件：根据实际情况，确定苯与甲苯的蒸馏温度和压力范围，以及流量要求。
(2) 确定理论塔板数：根据精馏物质的性质，使用McCabe-Thiele图来确定理论塔板数。
假设有N个塔板，输入混合物的进料温度T1，塔底温度T2，塔顶温度T3、若有Q个馏出物从塔顶进入回流相，那么Q个馏出物中，有αQ个进入塔顶，(1-α)Q个进入回流液，并且最终得到的进料液中含有αQ个甲苯。
通过计算可得到，苯与甲苯的含量变化和温度分布情况，进而确定塔板数。
(3)安装塔床和设备：根据设计要求，选择合适的填料和塔板，进行塔床的安装。
确定合适的进料方式和回流液的流量。
(4)进行操作条件和算例计算：根据输入的温度、压力和流量条件，进行操作条件的预测。
利用模拟软件或手工计算，进行塔板上的组分计算和流量平衡计算，以确定最佳操作条件。
(5)安全措施：在设计过程中，需要考虑安全措施，包括防爆、监测和报警系统的设置。
4.结果与讨论通过精心的设计和计算，得到了一个满足要求的苯与甲苯精馏塔。
该塔能够将苯和甲苯的混合物中的甲苯分离出来，并获得高纯度的甲苯产品。
在设计过程中，需要考虑到流量、温度和压力等因素对操作效果的影响，以确保塔的性能和安全运行。
5.结论本次设计实现了苯与甲苯精馏塔的设计，满足了高纯度甲苯产品的要求。
通过合理的操作条件和安全措施，确保了塔的性能和安全运行。
苯—甲苯精馏塔
摘要在化工生产中，精馏是最常用的单元操作,，是分离均相液体混合物的最有效方法之一。
塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。
前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
70年代初能源危机的出现，突出了节能问题。
随着石油化工的发展，填料塔日益受到人们的重视，此后的20多年间，填料塔技术有了长足的进步，涌现出不少高效填料与新型塔。
苯和甲苯的分离对于工业生产具有重要的意义。
关键词：苯甲苯精馏塔目录摘要 (1)目录 (2)前言 (3)第一章文献综述 (4)1.1苯 (4)1.1.1苯的来源 (4)1.1.2苯的性质 (5)1.2甲苯 (6)1.2.1甲苯的来源 (6)1.2.2甲苯的性质 (6)1.3精馏塔的介绍 (8)1.4精馏原理 (9)1.5精馏技术的进展 (9)第二章设计部分 (11)2.1设计任务 (11)2.2设计方案的确定 (11)2.2.1装置流程的确定 (11)2.2.2操作压力的选择 (12)2.2.3进料热况的选择 (12)2.2.4加热方式的选择 (13)2.2.5回流比的选择 (13)2.3精馏塔的工艺计算 (13)2.3.1精馏塔的物料衡算 (13)2.3.2理论板层数NT的求取 (14)2.3.3实际板层数的求取 (15)2.3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (15)2.3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (17)2.3.6塔板主要工艺尺寸的计算 (18)2.3.7筛板的流体力学验算 (20)2.3.8塔板负荷性能图 (22)第三章结论 (26)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (32)前言根据资料显示:苯沸点80.1度,而甲苯是110.6,两样物质化学性质相近,故只能采用沸点不同进行分离,可将混合物置于水浴中,进行蒸馏，这种方法只能得到的纯度不可能达到百分之九十九，故可参考酒精和水分离方法，当用普通的蒸馏方法提纯达到97.6％(体积分数)之前，挥发系数K大于1,但到了97.6％这个点时,挥发系数K就会等于1,这时酒精再也不能从混合液中挥发出来,于是就再下不能往下得到纯度更高的酒精溶液，同样,甲苯和苯混全物中,当用常规方法提取苯到一定浓度时,当苯的纯度达到了像97.6％这样的这个点时,就再也不能往下提纯了,只有用负压精蒸的方法才能进行，当压力下降到一定值时,再蒸馏就可以达到更到纯度了,甚至可达到100％。
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XXX大学XXX学院成绩化工原理课程设计说明书设计名称：苯-甲苯溶液连续筛板精馏塔设计年级专业：XXX专业姓名：XXXXXX指导老师：XXX2013年1月15日目录概述 (1)一、设计目的 (1)二、设计任务 (1)三、生产流程简介及精馏意义简述 (1)第一部分全塔物料衡算 (2)一、物料衡算 (2)1.原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率热量衡算 (2)2.原料液及其塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (2)二、热量衡算 (2)1、预热器的蒸汽用量的计算 (2)2、塔釜蒸汽用量的计算 (3)3、冷凝器需水量的计算 (3)4、冷却器需水量的计算 (4)三、回流比的确定 (4)四、理论塔板数及灵敏板的确定 (5)1、理论板层数N T的求取 (5)⑴精馏塔的气、液相负荷 (5)⑵精馏段、提馏段操作线方程 (5)⑶图解法求理论塔板层数 (5)2、理论板层数N T的求取 (6)第二部分塔板及其塔的主要尺寸的设计 (6)一、精馏塔的工艺条件及有关物性数据数据的计算 (6)1、操作压力的计算 (6)2、操作温度的计算 (6)3、平均摩尔质量的计算 (7)4、平均密度的计算 (7)5、平均表面张力的计算 (8)6、液相平均粘度的计算 (9)二、塔板间距的确定 (9)三、塔径的确定 (10)四、塔板的设计 (10)第三部分流体力学的计算及其有关水力性质的校核，作负荷性能 (12)一、校核计算 (12)1、板压降的校核 (12)2、液沫夹带量的校核 (13)3、溢流液泛条件的校核 (13)4．液体在降液管内停留时间的校核 (14)5．漏液点的校核 (14)二、负荷性能图 (15)1、漏液线 (15)2、液沫夹带线 (15)3、液相负荷下限线 (16)4、液相负荷上限线 (16)5、液泛线 (16)第四部分设计数据汇总 (18)一、精馏塔内的物料衡算 (18)二、摩尔流率 (19)三、热量衡算 (19)四、塔板的详细设计 (19)五、管路管径的选择 (20)六．筛板塔设计计算结果 (21)第五部分流程评价 (22)第六部分认识及体会 (22)参考文献 (24)附录1 ...................................................................................................................... 25-29附表 ......................................................................................................................... 30-33符号说明：英文字母A a---- 塔板的开孔区面积m2 H2----裙座高度mA f---- 降液管的截面积m2 K----稳定系数Ao---- 筛孔区面积m2l w----堰长mA T----塔的截面积m2L h----液体体积流量m3/hC----负荷因子无因次L s----液体体积流量m3/sC20----表面张力为20mN/m的负荷因子n----筛孔数目d o----筛孔直径P----操作压力KPaD----塔径m △P----压力降KPae v----液沫夹带量kg液/kg气△P p----气体通过每层筛的压降KPaE T----总板效率T----理论板层数R----回流比u----空塔气速m/sR min----最小回流比u0,min----漏夜点气速m/su'----液体通过降液管底隙的速度m/s M----平均摩尔质量kg/kmolt m----平均温度℃V h----气体体积流量m3/hg----重力加速度9.81m/s2V s----气体体积流量m3/sF a----筛孔气相动能因子kg1/2/(s.m1/2) W c----边缘无效区宽度mh d----和干板压降相当的液柱高度m W d----弓形降液管宽度mh p----气体通过每层塔板的液注高度m W s ----泡沫区宽度mh f----泡沫层高度mh L----板上清液层高度m希腊字母h l----和板上液层阻力相当的液注高度m液管的底隙高度m δ----筛板的厚度mh ow----堰上液层高度mυ----粘度mPa.sh W----溢流堰高度m ρ----密度kg/m3h c----和液体流过降液管的压降相当的液柱高度mσ----表面张力N/mh----和克服液体表面张力所产生的阻力相当φ----开孔率无因次σ的液注高度m α----质量分率无因次H----板式塔高度m ----液体在降液管内停留时间sH B----塔底空间高度mH d----降液管内清液层高度m 下标H D----塔顶空间高度mH F----进料板处塔板间距m max----最大的H P----人孔处塔板间距m min----最小的H T----塔板间距m L----液相的Z----板式塔的有效高度 m V---- 气相的H1----封头高度 m苯---甲苯溶液连续筛板精馏塔设计概述一、设计目的：1．培养学生运用化工原理课程及有关知识进行化工工艺设计的能力；2．在培养学生设计能力的同时，建立正确的设计思路和设计方法。
二、设计任务：1．处理量：6万吨/年2．料液组成（质量分数）：40%；3．塔顶产品组成（质量分数）：96.0%4．塔底釜液组成：1.0%；5．年工作生产时间：330天；6．全塔总效率：52%；7. 操作压力：4kPa(塔顶表压)8. 泡点进料，回流比自选。
三、生产流程简介及精馏意义简述：1．生产流程简介：本装置为泡点进料，原料在预热器中预热至泡点，从精馏塔进料位置加入，在进料位置和塔上部回流汇合后流入塔底的再沸器，回流液体在填料表面和上升气体相接触，进行热质传递过程。
操作连续的从再沸器中取出部分液体汽化产生上升蒸汽依次通过填料层，其余的为塔底产品。
塔顶蒸汽进入冷凝器冷凝后，部分泡点回流，其余被冷却器冷却到常温作为产品流出。
板式精馏塔流程图2．精馏意义：苯、甲苯作为常用溶剂广泛的使用于化工、药品行业，为了降低原料消耗和产品成本，通常设置苯回流装置，将使用过的的苯予以提纯回收，根据工业生产特点和工厂试验经验，设计苯-甲苯连续精馏装置。
第一部分、工艺计算一、物料衡算1、 原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量为：78.11kg/kmol甲苯的摩尔质量为：92.13kg/kmolF x =(0.40/78.11)/(0.40/78.11+0.60/92.13)=0.440D x =(0.96/78.11)/(0.96/78.11+0.04/92.13)=0.966x W =(0.01/78.11)/(0.01/78.11+0.99/92.13)=0.0122、原料液及其塔顶和塔底产品的平均摩尔质量M f =0.440×78.11+92.13×(1-0.440)=85.96kg/molM d =0.966×78.11+92.13×(1-0.966)=78.59kg/molM w =0.012×78.11+92.13×(1-0.012)=91.96kg/mol则可知：原料的处理量：F =60000000/(330×24×85.96)=88.13kmol/h总物料衡算：F= D+W苯物料衡算：F ×x f = D ×x d +W ×x w带入数据，容易得出： W =48.592kmol/hD =39.538kmol/h二、热量衡算1．预热器的蒸汽用量的计算：⑴设原料进入预热器的进口温度1t =20.0℃，查附录苯-甲苯物性曲线图得 20℃时，苯的比热容为： )/(716.11K kg kJ c A •=甲苯的比热容为： )/(681.11K kg kJ c B •=所以入口混合液体比热容为：)/(695.1681.1)40.01(716.140.0)1(11111K kg kJ c w c w c B A •=⨯-+⨯=-+= ⑵由于泡点进料，所以原料出预热器的进口温度1.992==F t t ℃, 查附录苯-甲苯物性曲线图得99.1℃时，苯的比热容为： )/(968.12K kg kJ c A •=甲苯的比热容为： )/(989.12K kg kJ c B •=所以出口混合液体比热容为：)/(981.1989.1)40.01(968.140.0)1(K kg kJ c w c w c •=⨯-+⨯=-+=所以其平均比热容为：())/(838.12/)981.1695.1(2/21K kg kJ c c c •=+=+=⑶常压蒸馏，操作压力为101.325kPa查饱和蒸汽压表得101.325 KPa 时，水的汽化热kg kJ r w /974.1376=由于饱和蒸汽冷凝放出的热量和原料液吸收热量相等所以 )(121t t c M F r W F w -⋅⋅⋅=⋅带入数据，可得:h kg W /77.799974.1376/)0.201.99(838.195.8513.881=-⨯⨯⨯=2.塔釜蒸汽用量的计算因原料液采用泡点进料,1=q ，V '（提馏段的蒸汽量）=V又 V =(R +1)×D =3.696×39.583=146.299 kmol/h2.117=W t ℃时，查附录苯-甲苯物性曲线图得苯的汽化热 kg kJ r A /072.365=甲苯的汽化热 kg kJ r B /972.355=则塔釜汽化所吸收的热量：kg kJ w r w r r B B A A /882.356)1.01(972.3551.0072.365=-⨯+⨯=+= 塔釜釜液汽化所吸收的热量和加热蒸汽冷凝放出的热量相等，即Vr M r W W w =2带入数据，可得：h kg W /90.3486974.1376/882.356299.14696.912=⨯⨯=3.冷凝器需水量的计算由塔顶的温度0.82=D t ℃，查附录苯-甲苯物性曲线图得苯的汽化热 kg kJ r A /138.390=甲苯的汽化热 kg kJ r B /659.376=设冷凝水0.201=t ℃ 0.502=t ℃平均温度 352/)0.500.20(2/)(21=+=+=t t t ℃此时，水的比热容为：)/(174.4K kg kJ c w •=苯—甲苯蒸气冷凝放出的热量和水吸收的热量相等，即V M w r w r t t c W D B B A A w )()(123+=-带入数据，可得)]0.200.50(174.4/[299.14659.78)04.0659.37696.0138.390(3-⨯⨯⨯⨯+⨯=Wh kg /77.35772=4.冷却器需水量的计算假设产品经冷却器的出口温度为20.0℃，且产品进入冷却器的温度82.0℃ 则其平均温度为：512/)0.820.20(=+=t ℃苯的比热容为： )/(790.1K kg kJ c A •=甲苯的比热容为： )/(806.1K kg kJ c B •=其平均比热容为:)/(791.104.0806.196.0790.1K kg kJ w c w c c B B A A •=⨯+⨯=+=设冷凝水0.201=t ℃ 0.502=t ℃平均温度 352/)0.500.20(2/)(21=+=+=t t t ℃此时，水的比热容为：)/(174.4K kg kJ c w •=冷却水吸收的热量和产品放出的热量相等，即产品)()(12124t t c DM t t c W D w w -=-带入数据，可得)]0.200.50(174.4/[)0.200.82(791.159.78538.394-⨯-⨯⨯⨯=Wh kg /47.2755=三、回流比的确定因为苯和甲苯属于理想物系，可采用图解法求解（见相平衡图）采用作图法求最小回流比，因为是泡点进料，所以q =1，x q = x f 。