文档介绍：学号
0120720400121
课程设计
题目苯-乙苯分离过程筛板精馏塔设计
学院化学工程学院
专业班级制药0701
姓名程立
指导老师张光旭
2010年 1月
目录
任务书………………………………………………………………3
综述…………………………………………………………………5
符号说明……………………………………………………………7
主要物性数据………………………………………………………8
工艺计算……………………………………………………………9
1、精馏塔全塔物料恒算…………………………………………9
2、塔板数的确定…………………………………………………10
3、实际塔板数的求取……………………………………………11
4、相关物性参数的计算…………………………………………13
5、塔和塔板的主要工艺尺寸计算………………………………18
6、筛板的流体力学计算…………………………………………24
7、塔板负荷性能图………………………………………………26
筛板塔工艺设计计算结果汇总…………………………………33
管路设计…………………………………………………………34
设计评述…………………………………………………………35
参考文献…………………………………………………………35
化工原理课程设计任务书
学生姓名: 程立专业班级: 制药0701班
指导教师: 张光旭工作单位: 化学工程学院
(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
进精馏塔的料液含乙苯40%(质量分数,下同),其余为苯;
塔顶的乙苯含量不得高于2%;
残液中乙苯含量不得低于98%;
生产能力为年产 %的乙苯产品;
操作条件
塔顶压力 4kPa(表压)
进料热状态泡点进料
回流比 2倍最小回流比
加热蒸气压力 (表压)
单板压降≤。
(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
厂址为武汉地区。
(六)设计内容
1、设计说明书的内容
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算;
塔板主要工艺尺寸的计算;
塔板的流体力学验算;
塔板负荷性能图;
精馏塔接管尺寸计算;
对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求:
绘制生产工艺流程图(A2号图纸);
绘制精馏塔装配图(A1号图纸)。
时间安排:2010年1月4日到2010年1月22日
指导教室签名: 年月日
系主任(或责任教室签名): 年月日
综述
塔设备的化工生产中的作用和地位
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。它可使气(或汽)液或液液两相进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法静制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
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个方面,都有重大的影响。据有关资料报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例;它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。因此,塔设备的设计和研究,受到化工炼油等行业的极大重视。
设计方案
本设计任务为分离乙醇-水混合物。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。为了使精馏塔连续的稳定的进行,流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表(流量计、温度计和压力表)。以测量物流的各项参数。
设计方案简介
设计中采用泡点进料,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。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。具体如下:
塔型的选择
本设计中采用筛板塔。筛板塔的优点是结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。处理能力大,