课 程 设 计板 式 精 馏 塔 设 计 赵 文 凯 2013508 10级 应 用 化 学 何 兵 20 13 年 1 月 1 日 设 计 题 目 学 号 专 业 班 级 学 生 姓 名 指 导 教 师 苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计2合 肥 工 业 大 学 课 程 设 计 设 计题 目 板 式 精 馏 塔 设 计 成 绩 课 程 设 计 主 要 内 容 一 、 根 据 苯 和 甲 苯 的 温 度 组 成 图 、 平 衡 线 方 程 和 q线 方 程 确 定 最 小 回 流 比 ，由 最 小 回 流 比 可 得 出 回 流 比 ， 从 而 能 够 对 理 论 塔 板 数 、 实 际 塔 板 数 和全 塔 效 率 进 行 求 取 并 得 出 相 关 数 据 ； 二 、 根 据 工 艺 条 件 和 物 性 数 据 ， 结 合 处 理 任 务 要 求 ， 进 行 塔 和 塔 板 的 工 艺尺 寸 计 算 ， 包 括 塔 径 、 溢 流 装 置 、 塔 板 布 置 等 ， 其 中 在 确 定 塔 板 布 置之 后 ， 要 进 行 对 筛 板 的 流 体 力 学 验 算 ； 三 、 计 算 出 雾 沫 夹 带 线 、 液 泛 线 、 液 相 负 荷 上 限 线 、 漏 液 线 、 液 相 负 荷 下限 线 方 程 ， 利 用 Orign软 件 绘 制 出 精 馏 段 和 提 馏 段 的 负 荷 性 能 图 ； 四 、 查 阅 相 关 资 料 ， 完 成 精 馏 塔 强 度 计 算 ， 包 括 自 振 周 期 、 风 载 荷 、 地 震载 荷 以 及 裙 座 设 计 等 ； 五 、 根 据 工 艺 条 件 、 物 性 数 据 和 塔 的 工 艺 尺 寸 ， 完 成 附 属 设 备 的 选 取 ； 六 、 结 合 塔 的 结 构 和 工 艺 尺 寸 ， 利 用 Auto CAD软 件 完 成 装 配 图 和 流 程 图 的绘 制 。 指 导 教 师 评 语 建 议 ： 从 学 生 的 工 作 态 度 、 工 作 量 、 设 计 （ 论 文 ） 的 创 造 性 、 学 术 性 、 实 用 性 及 书 面 表 达 能 力 等 方 面 给 出 评 价 。 按 期 完 成 设 计 (论 文 )任 务 书 规 定 的 任 务 ， 综 合 运 用 所 学 知 识 独立 分 析 和 解 决 问 题 能 力 较 好 。 立 论 正 确 ， 文 理 通 顺 ， 概 念 清 楚 ， 计算 正 确 。 符 合 规 范 化 要 求 。 设 计 图 纸 符 合 国 家 标 准 ， 图 面 整 洁 ， 布局 合 理 ， 书 写 工 整 。 答 辩 时 能 较 简 明 、 准 确 地 表 达 论 文 的 主 要 内 容 ，正 确 地 回 答 问 题 。 签 名 ： 201 年 月 日 苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计3目 录中文摘要7英文摘要81 引言91.1 二元混合精馏概述91.2 泡罩塔简介101.3 设计方案的确定101.4 操作流程101.5 精馏塔的设计步骤112 塔的工艺参数计算 122.1 主要基础数据 122.1.1 苯和甲苯的物理性质 122.1.2 常压下苯甲苯的气液平衡数据122.1.3 饱和蒸汽压 1202.1.4 苯与甲苯的液相密度132.1.5 液体表面张力132.1.6 液体黏度132.1.7 液体气化热132.2 精馏塔的物料衡算132.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率132.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量142.2.3 物料衡算142.3 塔板数的确定14苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计42.3.1 理论塔板数 的求取142.3.1.1 yx 图及 txy142.3.1.2 最小回流比及操作回流比162.3.1.3 理论板数 162.3.2 全塔效率 162.3.3 实际塔板数 N162.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算172.4.1 操作压强 172.4.2 操作温度 172.4.3 平均摩尔质量 172.4.4 平均密度 18 2.4.4.1 气相平均密度 18 2.4.4.2 液相平均密度计算182.4.5 液体平均表面张力 19 2.4.6 液体平均黏度 20 2.5 气液负荷计算213 精馏塔的塔体及塔板工艺尺寸计算213.1 泡罩数计算223.2 塔径的计算223.3 鼓泡面积223.4 溢流装置的计算233.4.1.堰长 23wl3.4.2 堰上液层高度 23oh3.4.3 堰高 W及 0等233.5 降液管计算243.6 塔盘布置244 塔板的流体力学计算24苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计54.1 液面落差254.2 动液封 hds264.3 压降264.4 雾沫夹带验算294.5 排空时间304.6 塔板负荷性能曲线304.6.1 雾沫夹带线304.6.2 液泛线314.6.3 液体负荷上、下限线324.6.4 漏液线（气象脉动线）334.6.5 液相负荷下限线335 塔附件设计355.1 接管355.1.1 进料管的管径355.1.2 回流管355.1.3 塔釜出料管365.1.4 塔顶蒸汽出料管365.1.5 塔釜进气管365.1.6 法兰365.2 筒体封头375.2.1 筒体375.2.2 封头375.3 除沫器375.4 裙座385.5 吊柱385.6 人孔39苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计66 塔总体高度的设计396.1 塔的顶部空间高度396.2 塔的底部空间高度396.3 塔立体高度397 附属设备设计407.1 冷凝器的选择407.1.1 热负荷 QC的计算407.1.2 冷却水用量 402mq7.1.3 总传热系数 40K7.1.4 泡点回流时的平均温差 40mt7.1.5 换热面积 40A7.2 再沸器的选择407.2.1 热负荷 40BQ7.2.2 加热蒸汽用量 411mq7.2.3 平均温差 41t7.2.4 换热系数 K418 风载荷和风弯矩418.1 风载荷 418.2 风弯矩429 地震载荷的计算449.1 塔的自震周期449.2 地震载荷计算44苯- 甲苯连续精馏泡罩塔的设计710 设计结果一览表