文档介绍：设计一台苯—甲苯分离板式精馏塔
课程设计任务书
2009~2010学年第二学期
学生姓名:_石华端专业班级:_07级应用化学_
指导老师:_______ 工作部门:_______
课程设计题目
设计一台苯—甲苯分离板式精馏塔
设计要求
1、设计一座苯-甲苯连续精馏塔,具体工艺参数如下:
原料苯含量(m/m):(25+)%
原料处理量: 2万t/a
产品要求(m/m):xD = , xW=
2、操作条件
塔顶压力:常压
进料热状况:泡点进料
回流比:自选
单板压降:≤
加热方式:间接蒸气加热
冷凝方式:全凝器,泡点回流
年操作时数:8000h
3、塔板类型
浮阀塔板(F1重阀)
1、精馏塔的物料衡算及塔板数的确定
2、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计
3、精馏塔的塔体及塔板工艺尺寸计算
4、塔板的流体力学验算
5、塔板的负荷性能图的绘制
6、精馏塔接管尺寸计算
7、绘制带控制点的生产工艺流程图(A3 图纸)
8、绘制主体设备图(A2图纸)
进度安排
:收集查阅资料,并借阅相关工程设计书;
:确定设计思路,正确选用设计参数,树立工程观点,
小组分工协作,较好完成设计任务;
计算设计阶段:物料衡算,热量衡算,主要设备工艺尺寸计算,塔盘工艺
尺寸计算及流体力学计算;
:整理文字资料计算数据,用简洁的文字和适当
的图表表达自己的设计思想及设计成果。
1. 课程设计的目的
化工原理课程设计是一个综合性和实践性较强的教学环节,也是培养学生独立工作的有益实践,更是理论联系实际的有效手段。通过课程设计达到如下目的:
,并使它扩大化和系统化;
;
;
;
、手册的能力;
“适宜条件”的选择及对自己设计成果的评价,初步建立正确的设计思想,培养从工程技术观点出发考虑和处理工程实际问题的能力;
学会编写设计说明书。
⒉课程设计题目描述和要求
本设计的题目是苯-甲苯浮阀式连续精馏塔的设计,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:
生产能力:2万吨/年(料液)
原料组成: 25%苯,60%甲苯(摩尔分数,下同)
产品组成: 馏出液98%苯, 釜液2%苯
操作压力: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:R=(~2)Rmin
3. 课程设计报告内容
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
流程和方案的说明及论证
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。因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温到泡点,其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中,停留一定的时间然后进入苯的储罐,而其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中,一部分进入再沸器,在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。最终,完成苯与氯苯的分离。
方案的说明和论证
浮阀塔之所以广泛应用,是由于它具有下列特点:
,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,
生产能力比泡罩塔板大20%~40%,与筛板塔接近。
,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操
作而允许的负荷波动范围比筛板塔,泡罩塔都大。
,由于上升气体从水平方向吹入液层,故气液接触时间较长,
而雾沫夹带量小,塔板效率高。
,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,使气体压降及
液面落差比泡罩塔小。
,浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%~80%,但是
比