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1、- 1 -14.2 万 吨 /年 乙 苯 -苯 连 续 精 馏 塔 设 计- 2 -1目 录第 1 章 设计方案的确定 .- 1 -1、装置流程的确定 .- 1 -2、操作压强的选择 .- 1 -3、进料热状况的选择 .- 1 -4、回流比的选择 .- 1 -5、塔设备的选择 .- 1 -第 2 章 物料衡算 .- 2 -第 3 章 平衡数据和塔板数的确定 .- 3 -1、求算平衡数据 .- 3 -2、回流比 R 及塔板数的确定 .- 5 -第 4 章 塔和塔板主要工艺尺寸的设计 .- 9 -1、定性温度的确定 .- 9 -2、精馏段参数的确定 .- 9 -(1)精馏段气相体积流率及密度的确定
2、 .- 9 -(2)精馏段液相体积流率及密度的确定 .- 10 -（3）精馏段表面张力的确定 .- 10 -3、提馏段参数的确定 .- 11 -（1）提馏段汽相体积流率及密度的确定 .- 11 -（2）提馏段液相体积流率及密度的确定 .- 11 -（3）提馏段表面张力的确定 .- 12 -第 5 章 塔设备参数的确定 .- 13 -1、塔径的计算 .- 13 -2、塔板数的选择与计算 .- 14 -（1）溢流堰 .- 14 -(2)降液管 .- 14 -(3)塔板布置 .- 15 -3、浮阀塔的开孔率及阀孔排列 .- 15 -(1）浮阀数目的确定 .- 15 -(2）阀孔的排列 .- 16 -
3、 3 -1(3）核算阀孔动能因数 0F及开孔率 .- 16 -第 6 章 塔板的流体力学验算 .- 17 -1、气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降） .- 17 -（1）干板阻力 .- 17 -（2）液层阻力 hl .- 17 -（3)表面张力引起的阻力 .- 17 -2、液泛验算 .- 18 -3、雾沫夹带验算 .- 18 -第 7 章 塔板负荷性能图 .- 20 -1、雾沫夹带上限 .- 20 -2、液泛线 .- 20 -3、液体负荷上限线 .- 21 -4、气相负荷下限线 .- 21 -5、液体负荷下限线 .- 21 -6、精馏塔的热量衡算 .- 22 -第 8 章 板式塔的结构与附属设
4、备 .- 24 -1、塔体结构 .- 24 -（1）塔顶空间 .- 24 -（2）塔底空间 .- 24 -（3）人孔 .- 24 -2、塔主要接管尺寸计算 .- 24 -（1） 塔顶蒸汽出口管径 .- 24 -（2） 回流液管径 .- 25 -（3） 加料管径 .- 25 -（4） 排液排出管径 .- 26 -（5） 饱和水蒸汽管径 .- 26 -3、辅助设备的选取 .- 26 -（1）再沸器 .- 26 -（2）塔顶全凝器 .- 27 -第 9 章 符号说明 .- 28 - 4 -1参考文献 .- 30 -谢 辞 .- 31 - 5 -161第 1 章 设计方案的确定1、装置流程的确定精馏装
5、置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。由于本次课程设计加热方式为间接蒸汽加热，所以塔底要设置再沸器这种加热方式适用于各种物系，且被广泛应用。2、操作压强的选择精馏操作可在常压、减压和加压下进行，操作压强常取决于冷凝温度。对于乙苯苯这样的非热敏性物料并且沸点不是很高的液体混合物，采用的是常压蒸馏。3、进料热状况的选择原料的进料热状况为饱和液体进料，泡点进料的最大优点是塔内精馏段和提馏段的上升蒸汽量相等，可以采用相同的塔径而使设计和制造比较方便。4、回流比的选择根据最小回流比 选定操作回流比 ，其中 的取值范围为 =（1.1-minRRR2.0） ，通过逐板计算法
6、求出相应的理论板数，从中找出适宜的回流比。min5、塔设备的选择所选塔板为浮阀塔板，其结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，操作时，由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层，增加了汽液接触时间，本次所用的塔设备型号为 F1 型。71第 2 章 物料衡算间接蒸汽加热方式下的物料衡算，WDFWDFxx苯的摩尔质量： kmolgMA/1.78乙苯的摩尔质量： B60原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量： 67.01.4.7860.Fx98.6.02.9Dx53.1.784Wx分别为原料、塔顶、产品中的苯的摩尔分数WDFx、则可知残釜液的产量 kmol/h64.05-16.02439.7Wx代入
7、前式可得： l/3.8D kmol/h9.81F81第 3 章 平衡数据和塔板数的确定1、求算平衡数据根据安托尼方程： CtBA0lgP查工具书在 之间有C001368A B C苯 6.06832 1236.034 224.16乙苯 6.06991 1416.992 212.434不同温度下 X、Y 及相对挥发度的计算T/(0C) PA0 PB0 X Y 80.00 101.05 16.76 1.00 1.00 6.03 36.07 81.00 104.20 17.41 0.97 0.99 5.98 215.81 82.00 107.42 18.08 0.93 0.99 5.94 1281.95 83.00 110.73 18.78 0.90 0.98 5.90 7559.90 84.00 114.11 19.49 0.86 0.97 5.85 44262.7985.00 117.57 20.22 0.83 0.97 5.81 257314.486.00 121.11 20.98 0.80 0.96 5.77 148530787.00 124.73 21.76 0.77 0.9
