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1、吉林化工学院化工原理课程设计1吉吉林林化化工工学学院院化化 工工 原原 理理 课课 程程 设设 计计题目题目 苯苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔设计甲苯二元物系浮阀精馏塔设计2013 年年 06 月月 1111 日日 吉林化工学院化工原理课程设计2目目 录录摘摘 要要11 绪绪 论论22 设计方案的选择设计方案的选择 4 4 第一张第一张 塔板的工艺的计算塔板的工艺的计算66 1.1 主要基础物性参数66 1.2 精馏塔实体塔板的计算77 1.2.1 精馏塔物料衡算77 1.2.2 理论塔板数的确定77 1.2.3 板效率的计算1010 1.2.4 实际板数的确定1111 第二章第二章 精馏塔主要工
2、艺尺寸精馏塔主要工艺尺寸1212 2.1 精馏塔的工艺条件及有关物性参数的计算1212 2.1.1 操作压力计算1212 2.1.2 液相平均表面张力计算1212 2.1.3 热量衡算1313 2.1.4 平均摩尔质量衡算1515 2.1.5 平均密度计算1616 2.2 塔体工艺尺寸的计算1818 2.2.1 精馏塔塔径的计算1818 2.2.2 精馏塔有效高度的计算1919 2.3 塔板工艺尺寸的计算1919 2.3.1 溢流装置的设计1919 2.3.2 浮阀布置设计2020 2.3.3 浮阀板流体力学验算2222 2.4 塔板负荷性能图2525 2.4.1 夜沫夹带线的绘制2525 2
3、.4.2 液泛线的绘制2525 2.4.3 漏液线的绘制2626 2.4.4 液相负荷的下限线的绘制2626 2.4.5 液相负荷的上限线的绘制2727 2.4.6 小结2828 第三章第三章 辅助设备及选型辅助设备及选型2929 3.1 接管的计算2929 3.1.1 进料管的选择2929 3.1.2 回流管的选择2929 3.1.3 釜底出口管路的选择3030 3.1.4 塔顶蒸汽管3030 3.1.5 加料蒸汽管的选择3030 3.1.6 封头的设计3131 3.1.7 人孔的设计3131 3.1.8 法兰的设计3131吉林化工学院化工原理课程设计33.1.9 裙座的计算3131 3.2
4、.0 塔釜设计 3131 第四章第四章 塔高的设计塔高的设计3232 4.1 塔总高度的计算3232 第五章第五章 附属设备计算附属设备计算3333 5.1 冷凝器的选择3333 5.2 再沸器的选择3333 总结语总结语 3535 主要符号说明主要符号说明 3636 参考文献参考文献 3838 化工原理课程设计教师评分表化工原理课程设计教师评分表 3939吉林化工学院化工原理课程设计1摘摘 要要本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程，该设计方 法被工程技术人员广泛的采用。 本文设计了浮阀精馏塔及其附属元件的尺
5、寸、管线路线的铺设，并对摩尔分数为 0.45 的苯甲苯二元溶液进行精馏过程，其中塔顶使用全凝器，部分回 流。按逐板计算理论板数为 15。由平均粘度得到全塔效率为 50%，从而得到了 塔的精馏段实际板数为 14 块，提馏段实际板数为 15。实际加料位置在第 15 块 板。确定了塔的主要工艺尺寸，塔板采用单溢流弓型降液管齿型堰如塔径 1.0 米等。且经过液泛线，漏液线，液相负荷上限，液相负荷下限的校核，确定了 操作点符合操作要求。精馏段的操作弹性为 4.77，提馏段的操作弹性为 4.27， 符合操作要求。关键词： 苯 甲苯 精馏塔 浮阀 操作弹性吉林化工学院化工原理课程设计2绪绪 论论1.精馏塔概
6、述精馏塔（fractionating column）是进行精馏的一种塔式汽液接触装置， 又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连 续精馏塔与间歇精馏塔。 关于各种类型塔板的介绍 主要的塔板型式有：泡罩塔板；浮阀塔板；筛孔塔板；舌形塔板（斜孔塔 板） ；网孔塔板；垂直浮阀；多降液管塔板；林德浮阀；无溢流塔板。 泡罩塔板 泡罩塔板的气体通道是由升气管和泡罩构成的。升气管是泡罩塔区别于其 它塔板的主要结构特征。这种结构不仅结构过于复杂，制造成本高，而且气体 通道曲折多变、干板压降达、液泛气速低、生产能力小。 浮阀塔板浮阀塔板是对泡罩塔板的改进，取消了升气管，在塔板开孔上访设置了浮 阀，浮阀可根据气体的流量自行调节开度。气量较小时可避免过多的漏液，气 量较大时可使气速不致过高，降低了压降。
