文档介绍：目录
引言 1
第一章概述 2
苯的基本来源和用途 2
化工分离技术的重要性 2
化工分离技术的多样性 3
二元混合精馏概述 3
精馏原理 3
精馏分离原则 4
恒沸精馏 4
萃取精馏 5
第二章板式塔塔板设计与选型 7
塔设备在工业中的应用及种类 7
泡罩塔 7
浮阀塔 8
筛板塔 8
板式精馏塔技术的进展 9
林德筛板 9
波纹筛板 10
新垂直筛板 10
Nye塔板 10
DJ塔板 11
高弹性浮阀塔板(VV) 11
第三章设计方案的确定及流程说明 12
第四章塔的工艺计算 13
14
15
塔板数确定 15
塔板数NT的计算 15
全塔效率ET 16
实际塔板数 16
气液负荷计算 16
17
17
塔的有效高度Z 17
筛板流体力学验算 18
18
雾膜夹带ev验算 19
漏液的验算 19
液泛验算 19
设计结果一览表 21
致谢 23
参考文献 24
引言
塔设备是是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收、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、减湿等[1]。
在化工、石油化工、炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品质量和环境保护等各个方面都有重大影响。塔设备的设计和研究受到化工炼油等行业的极大重视。
本次设计要完成一个年产30544t的苯-***苯连续精馏塔,要求年产纯度为的苯,塔底釜液中苯含量为,原料液中含苯66(以上均为质量%)。
第一章概述
苯的基本来源和用途
苯为无色透明液体,分子量为C6H6。难溶于水,能与乙醇、***、***、二氧化碳任意混合。易挥发,有强烈的气味。
苯是重要的石油化工原料之一,可用于合成橡胶、合成树脂、合成纤维、医药、农药、炸药和燃料等一系列重要的化工产品。同时也可作为涂料、橡胶等溶剂;在炼油工业中苯是提高汽油辛烷值的掺合剂。苯的生产技术和产量已经成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。
目前苯有6种来源:催化重整、裂解石油、甲苯歧化、甲苯加氢脱烷基化、焦炭炉轻油、煤焦油。其中催化重整和裂解石油是常用的方法。苯的下游衍生物主要有乙苯、异丙苯、环己烷、硝基苯,其他衍生物还有烷基苯和***化苯等。
无论用哪种方法来获得苯,得到的苯中总会有一部分的***苯存在。在一些行业中需要的是纯度较高的苯,例如苯乙烯等物质的获得。所以需要用化工分离方法对这两种物质进行分离,这在工业应用上是非常重要的。
化工分离技术是化学工程的一个重要分支,任何化工生产过程都离不开这种技术。化工生产中从原料的精制、中间产物的分离、产品的提纯和废水、废气的处理都有赖于化工分离技术。绝大多数反应过程的原料和反应所得到的产物都是混合物,需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯。
各国都在根据自身特点和条件加速发展分离技术,例如美国的研究工作兼具新颖性和实用性的特点,英国侧重于基础研究,法国重视核领域和数学模型的研究,德国重视实验技术和工程研究,日本在生物工程和新材料的研究方面投入了很大的力量,加拿大和澳大利亚则以资源利用为研究重点。我国的分离技术的研究和应用从50年代以来也取得了重大的进展。例如石油工业的崛起大大推动了精馏技术的发展。
由于化工分离技术的应用领域十分广泛,原料、产品和对分离操作的要求多种多样,这就决定了分离技术的多样性。按机理划分,可大致分成五类,即:生成新相以进行分离(如蒸馏、结晶);加入新相进行分离(如萃取、吸收);用隔离物进行分离(如膜分离);用固体试剂进行分离(如吸附、离子交换)和用外力场或梯度进行分离(如离心萃取分离、电泳)等,它们的特点和设计方法有所不同。
在这其中精馏仍是当前使用最多的最有效的分离技术。
在化工实际生产中,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。在化学工业中,总能耗的40%用于分离过程,而其中的95%是精馏过程消耗的,因此有必要开辟