齐齐哈尔大学化工原理课程设计齐 齐 哈 尔 大 学化工原理课程设计题 目 苯甲苯精馏 学 院 食品与生物工程学院 专业班级 食工145学生姓名 鲁 聿指导教师 佟 白成 绩 2016 年 11 月 23 日阳气决定着脏腑的工作能力，而脏腑的工作能力又决定着身体的健康状况和寿命，所以说，想要身体好一点，寿命长一点，就要学会保护好我们的阳气，增加阳气。健康人晒晒太阳，就能吸收到充足的阳气了，但对于老年人和体质特别虚弱的人来说，恐怕吸收来的阳气也不够解燃眉之急的摘 要 本次课程设计是利用板式精馏塔分离苯-甲苯，采取连续精馏已得到纯度较高的馏出物，根据已给出的设计条件，我们操作条件选取了泡点进料，操作压力选为4Kpa，具体设备选取筛板塔，筛板塔具有结构简单，造价低，效率高等优点，但易堵塞，不宜处理粘性大、脏的和带固体粒子的料液。设计过程中根据要求对精馏塔的结构尺寸进行了准确计算和相关流体力学校核，以及接管尺寸的计算，绘制出了装配图。 工业上对塔设备的主要要求: () 气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。() 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。() 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。() 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。() 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。() 塔内的滞留量要小。 实际上,任何塔设备都难以满足上述要求,因此,设计者应根据塔型特点,物系性质,生产工艺条件,操作方式,设备投资.操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素,依矛盾的主次,综合考虑,选择适宜的塔型。关键词：苯 甲苯 分离过程：精馏塔AbstractThis course is designed for separation of benzene and methylbenzene by distillation column, taking distillate continuous distillation has high purity, according to the design conditions have been given, we select the operating conditions of bubble point feed operation pressure is 4Kpa, the specific equipment selection of sieve plate tower, plate tower has the advantages of simple structure, low cost, efficiency the advantages, but not easy to be blocked, the viscous, dirty and solid particles of liquid. According to the requirements of the design process, the structure size of the distillation column was calculated and correlated with the fluid mechanics and the calculation of the nozzle size.The main requirements of tower equipment industry: (1) gas (steam), liquid processing capacity, production capacity is large, still without entrainment, a liquid blocking or flooding damage operation phenomenon. (2) the operation stability, flexibility, i.e. when the tower equipment gas (steam), liquid loading of a wide range of changes, still can stabilize the operation in the mass transfer efficiency under the conditions of high reliability and should ensure long-term continuous operation must have the.(3) the fluid flow resistance is small, the fluid flow through the device of the small pressure drop, which will greatly reduce the power consumption, thereby reducing operating costs. For vacuum distillation operation, too much pressure drop will make the entire system can not maintain the necessary vacuum degree, the ultimate failure of the operation of the system. (4) the structure is simple, the material consumption is small, and the manufacture and installation are easy. (5) corrosion resistance and not easy to plug, convenient operation, adjustment and maintenance. (6) retention tower to be small. 目 录摘 要1Abstract2第1章 绪论11.1概述11.2设计依据1第二章设计内容32.1设计内容32.2精馏塔的设计内容32.3筛板塔的主要优缺点：32.4主要参数表4第三章 塔的工艺的计算53.1精馏塔的物料衡算63.2 塔板数的确定63.3精馏段的平均温度计算83.4 密度的计算103.5液体平均表面张力计算：113.6液体平均黏度计算11第四章 塔体和塔板主要工艺尺寸计算134.1塔径144.2溢流装置144.3塔板布置154.4筛孔率与开口率16第五章 塔板的流体力学验算175.1 精馏段气体通过筛板压强降相当的液柱高度175.2气流穿过板的液层压降相当的液柱高度175.3克服液体表面张力压降相当于的液体高度175.4精馏段雾沫夹带量的计算175.5 精馏段漏液185.6精馏段液泛的校核管中清液层高度：18第六章塔板负荷性能图196.1 漏液线196.2 液沫夹带线196.3精馏段液相负荷上限线206.4精馏段液相负荷下限线206.5 精馏段液泛线20第七章 筒体与封头227.1主要接管尺寸的选取227.2法兰的选取237.3封头的选取23第八章 筛板塔工艺设计计算结果汇总248.1精馏塔工艺设计汇总248.2 塔附件设计汇总25参考文献26致 谢27第1章 绪论1.1 概述 精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。它通过气，液两相多次直接接触和分离，利用各组分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相传递，难挥发组分由气相向液相传递，是汽液相之间的传质传热的过程。 根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续或间歇的;有些特殊的物系，还可以采用恒沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。精馏过程其核心为精馏塔，板式塔类型：气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔。 塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。塔设备一般分为阶跃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。1.2 设计依据 本设计采用筛板精馏塔，进行苯-甲苯二元物系的分离，精馏塔，原料预热器，蒸馏釜，再沸器及泵等附属设备。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有： （1）结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60，为浮阀的80左右。 （2）处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加1015。 （3）塔板效率高，比泡罩塔高15左右。 （4）压降较低，每板压力比泡罩塔约低30左右。筛板塔的缺点是： （1）塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 （2）操作弹性较小(约23)。 （3）小孔筛板容易堵塞。第二章设计内容2.1 设计内容 1.设计方案的确定及流程说明。 2.塔的工艺计算。 3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计。（1）塔高塔径及塔板结构尺寸的确定。（2）塔板的流体力学验算。（3）塔板的负荷性能图2.2.2 精馏塔的设计内容 根据分离任务和有关要求确定设计方案 初步确定精馏塔的结构尺寸 核算流体力学 确定塔的工艺结构。 绘制塔板的负荷性能图。2.2.3 筛板塔的主要优缺点： 筛板塔的主要优点： （1）结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60，为浮阀的80左右。 （2）处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加1015。 （3）塔板效率高，比泡罩塔高15左