苯甲苯精馏

苯-甲苯精馏

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：

成绩XXX大学XXX学院

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:XXX

XＸX

指导老师: XＸＸ

２０13年1月1５日

目录

概述 (1)

一、设计目的ﻩ1

二、设计任务ﻩ1

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ﻩ２

２

一、物料衡算ﻩ

1.原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率热量衡算ﻩ2

２

2.原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量ﻩ

二、热量衡算ﻩ2

１、预热器的蒸汽用量的计算ﻩ2

2、塔釜蒸汽用量的计算 (3)

3、冷凝器需水量的计算ﻩ３

4、冷却器需水量的计算ﻩ４

三、回流比的确定ﻩ4

四、理论塔板数及灵敏板的确定ﻩ5

１、理论板层数NＴ的求取 (5)

⑴精馏塔的气、液相负荷ﻩ5

⑵精馏段、提馏段操作线方程ﻩ5

⑶图解法求理论塔板层数ﻩ5

2、理论板层数N T的求取6ﻩ

第二部分塔板及其塔的主要尺寸的设计ﻩ６

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ﻩ6

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ﻩ８

6、液相平均粘度的计算 .................................................................................................... ９

ﻩ

二、塔板间距的确定ﻩ9

10

三、塔径的确定ﻩ

四、塔板的设计ﻩ1０

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)

13

2、液沫夹带量的校核ﻩ

3、溢流液泛条件的校核ﻩ1３

14

4．液体在降液管内停留时间的校核ﻩ

5.漏液点的校核ﻩ

14

15

二、负荷性能图ﻩ

15

１、漏液线ﻩ

２、液沫夹带线ﻩ

15

１

3、液相负荷下限线ﻩ6

４、液相负荷上限线 ...................................................................................................... １６5、液泛线ﻩ１6

第四部分设计数据汇总 (18)

18

一、精馏塔内的物料衡算ﻩ

二、摩尔流率 .................................................................................................................... 1９

三、热量衡算 (19)

四、塔板的详细设计ﻩ1９

20

五、管路管径的选择ﻩ

六.筛板塔设计计算结果ﻩ２1

２

2

第五部分流程评价ﻩ

第六部分认识及体会 (22)

24

参考文献ﻩ

附录1 ................................................................................................................. ２５-２9附表ﻩ３0-33

符号说明:

英文字母

A a－－－- 塔板的开孔区面积m２H2－---裙座高度ｍ

Ａｆ---- 降液管的截面积m2 K----稳定系数

Ao--－-筛孔区面积ｍ２ｌw-－-－堰长m

ＡT－-－-塔的截面积m2ﻩL h--－-液体体积流量m3/h

Ｃ----负荷因子无因次ﻩＬs----液体体积流量m3/ｓ

C20---－表面张力为20mN/m的负荷因子n－---筛孔数目

dｏ--－－筛孔直径ﻩＰ----操作压力ＫPa

D－-－-塔径mﻩ△P----压力降ＫPａ

e v----液沫夹带量kｇ液/kg气ﻩ△P p-－-－气体通过每层筛的压降ＫPa

E T－-－－总板效率ﻩT----理论板层数

R----回流比u----空塔气速ｍ/s

Rｍin－-－-最小回流比ｕ０,min--－-漏夜点气速m/s

u'----液体通过降液管底隙的速度m/s M-－－-平均摩尔质量kg/kmol

t m----平均温度℃Vｈ--－-气体体积流量m3/ｈ

g－--－重力加速度9．８1ｍ/s2V s－---气体体积流量m３/s

F a－---筛孔气相动能因子kg1/2/（ｓ.m１/２) W c----边缘无效区宽度m

hｄ--－-与干板压降相当的液柱高度mﻩWｄ--－－弓形降液管宽度m

h p－-－－气体通过每层塔板的液注高度mﻩW s ----泡沫区宽度m

ｈf－－－－泡沫层高度mﻩ

h L－---板上清液层高度m希腊字母

h l－--－与板上液层阻力相当的液注高度ｍ

液管的底隙高度mﻩδ-－--筛板的厚度m

hｏw----堰上液层高度mυ----粘度mPａ.s

hＷ----溢流堰高度ｍρ--－-密度kg/m3

h c-－--与液体流过降液管的压降相当的液柱高度ｍﻩσ----表面张力N／ｍ

h---－与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 τ－---液体在降液管内停留时间s H B----塔底空间高度ｍ

Hｄ－---降液管内清液层高度ｍ下标

HＤ－－－-塔顶空间高度m

H 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

ＨT----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