《化工原理课程设计之甲苯精馏塔设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理课程设计之甲苯精馏塔设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、资料前 言化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。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。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大
2、于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热
3、能R等直接关系到生产过程的经济问题。目录毕第一绿章 勾绪论群放1作1.宁1 套精馏省条件铅的确把定课逮1你1.贝1.欺1 处精馏三的加燃热方棋式锐1塑1.螺1.绵2 吉精馏持的进堪料状馒态悬1旷1.量1.且3 狱精馏蒸的操栗作压详力生吧1鄙1.贷2 纳确定白设计牺方案缘吗1根1.腿2.双1 弊 工筛艺和笼操作腿的要抛求臣2披1.堵2.翻2 马 满垃足经沙济上蹄的要菠求凑2污1.常2.诉3 盲 保将证安杂全生采产明2创第二承章 舞设计鞋计算谎3由2.免1 龄设计溪方案纱的确解定绍庙3需2.胖2 汉 精焦馏塔机的物工料衡总算五若3颂2.么2.顿1 御原料称液进雪料量皮、塔飘顶、绿塔底鲜摩尔蒜分率权
4、3不2.园2.沿2 老 原丝料液已及塔饲顶、举塔底词产品给的平份均摩摩尔质奴量后3紧2.虾2.肝3 饶物料旁衡算明3沾2.重3 扔塔板街计算温绢4自2.药3.但1 饭理论甲板数梦NT论的求抽取拴4谨2.孕3.耗2 姿全塔匪效率寒的计骆算境6心2.屠3.锻3 疮求实音际板康数及7满2.穷3.苗4 蔬 有怜效塔矛高的费计算饥7叮2.拾4 想精馏裂塔的屿工艺隔条件手及有拍关物妈性数投据的搏计算丢祥8直2.锐4.膊1 骆操作日压力蝶的计虚算陶8伏2.炮4.顾2 页操作统温度疮的计催算融8厕2.祥4.性3 旬平均请摩尔候质量港的计很算属8纺2.书4.猪4 使平均傻密度醒的计桐算聚10械2.珠4.炭5 单
5、液体肥平均径表面优张力缎的计限算默11灶2.陈4.职6 胜液体脚平均正黏度涨的计茅算余12黄2.快4.没7 俘气液衬负荷腔计算车13栋2.休5 晃塔径挑的计滑算欧烘13外2.夸6 艰塔板台主要耐工艺霸尺寸描的计会算优呜15耐2.摊6.隙1 探溢流直装置同计算虾15柔2.钥6.比2 挑塔板扔布置如18跟2.议7 乎筛板寺的流烛体力认学验粘算黄塔板雷压降骄算19踩2.贞7.夫1 押精馏职段鸭筛板合的流愉体力基学验就算绑塔板嫁压降法19再2.扛7.旱2 晃提馏绵段承筛板银的流浊体力旷学验和算卸塔板蜓压降土21标2.毛8 念塔板邀负荷贴性能版图货斯23蛙2.组81言 精严馏段狮塔板症负荷译性能漏图弃2
6、3照2.应82匪 提演馏段探塔板嘉负荷话性能塞图否26距第三拔章 努设计部结果荒一览夜表给30枣第四羽章 花板式紫塔结示构柔31军4.蒙1 停塔顶泉空间半脊31僵4.警2 珍塔底陆空间廊凑31失4.抛3 辅人孔松帖31腊4.闪4 寿塔高链玻31皱第五疼章 寸致谢部34醋参考鲜文献辨35第一章 绪论余1.数1 虑精馏纤条件哪的确向定缘本精稠馏方摧案适摇用于茫工业浸生产蚊中苯森-甲机苯溶守液二秩元物蜘系中魔进行基苯的墨提纯语。精授馏塔珠苯塔稼的产悦品要始求纯典度很扣高，毯而且肤要求节塔顶残、塔购底产殖品同醋时合成格，棋普通喘的精坛馏温芬度控号制远保远达树不到筛这个连要求爆。故肃在实味际生默产过述程
7、控小制中糕只有骡采用理灵敏柳板控嘱制才兵能达至到要诱求。依故苯帅塔采摩用温泻差控现制。玩1.谅1.上1动 精典馏的渔加热似方式畏蒸馏寨釜的革加热怖方式练通常修采用攻间接菌蒸汽称加热由，设逝置再扫沸器择。有虹时也归可采册用直幅接蒸通汽加隶热。猜然而卸，直值接蒸胶汽加白热，证由于调蒸汽昼的不容断通问入，创对塔讲底溶碰液起醉了稀纸释作续用，踪在塔目底易纤挥发征物损彻失量雄相同厌的情林况下叼，塔际底残生液中抚易挥羞发组照分的验浓度垫应较哭低，摔因而伴塔板胜数稍医有增煌加。炮采用值直接毯蒸汽绿加热口时，腊加热增蒸汽杀的压蛾力要扰高于恰釜中执的压霉力，欺以便吵克服况蒸汽析喷出蹦小孔躁的阻摆力及炼釜中倍液柱
8、嘉静压虹力。拒1.段1.岛2泼 精凶馏的驳进料孙状态装进料缴状态子直接穷影响公到进叨料线夹（q没线）汤、操贸作线救和平拖衡关赖系的暑相对衬位置哗，对事整个冬塔的桌热量剩衡算墨也有倍很大熔的影且响。聪和泡脆点进多料相雾比：勉若采郊用冷宋进料挡，在家分离蚁要求鼻一定顺的条阵件下滤所需门理论所板数鄙少，垮不需鸦预热竞器，肯但塔换釜热琴负荷捕（一境般需阻采用币直接塔蒸汽丈加热做）从陈总热谎量看哗基本批平衡农，但予进料轻温度夕波动脱较大浮，操竹作不仓易控煎制；脆若采岭用露茂点进惑料，受则在感分离晕要求逆一定伴的条货件下视，所究需理贞论板黄数多剖，进错料前辰预热勾器负挣荷大怎，能盈耗大训，同牢时精童馏段壁
9、与提间馏段嗓上升激蒸汽郑量变常化较裙大，予操作旁不易敏控制故，受坛外界掌条件宪影响令大。暑泡点醉进料书介于浸二者晋之间丘，最猛大的坑优点运在于董受外渔界干丧扰小称，塔有内精目馏段移、提绑馏段蔽上升椒蒸汽幻量变品化较粥小，悬便于免设计拿、制匠造和京操作斤控制最。故阅此设昨计采络用泡尺点进猾料。侦1.控1.梳3息 精冈馏的宿操作存压力删精馏鉴操作裕在常姥压下搭进行威，因忧为苯斗沸点攻低，船适合色于在用常压予下操召作而佣不需算要进孝行减冈压操蜡作或主加压氏操作绪。同嗽时苯挥物系惠在高流温下性不易雷发生燕分解抽、聚瓶合等稠变质减反应悬且为区液体楚（不完是混情合气纳体）垄。所乌以，寇不必违要用劈加压姥或
10、减妙压精纽馏。捐另一经方面救，加傅压或做减压坛精馏菠能量塞消耗改大，痕在常百压下忌能操东作的锈物系刺一般锅不用孤加压营或减猪压精闸馏。便1.厉2 幸确定黎设计阴方案或确定肯设计趋方案娘总的古原则捡是在炒可能震的条梅件下妇，尽得量采篇用科柴学技迈术上骗的最钟新成丹就，峰使生材产达躲到技飘术上耻最先榴进、汇经济嗽上最蛇合理症的要阅求，慕符合晃优质败、高烂产、岛安全届、低蔬消耗匙的原挪则。仓为此讨，必疯须具悟体考延虑如素下几领点：抵1.娃2.典1肠界工艺云和操选作的手要求司所设歇计出艳来的态流程绿和设连备，翁首先巡必须栗保证强产品挂达到捎任务饥规定帽的要柔求，失而且竹质量唇要稳仁定，壮这就总要求直各
11、流嫌体流钢量和睁压头妄稳定全，入恢塔料族液的掩温度凯和状洋态稳察定，器从而柿需要导采取远相应你的措茶施。蝶其次曲所定狂的设碧计方亏案需娇要有擦一定馅的操怪作弹答性，鞭各处赤流量堂应能累在一扔定范炼围内载进行本调节搂，必钻要时坝传热阶量也握可进虾行调促整。隙因此翻，在贺必要焰的位扮置上例要装旦置调供节阀良门，惜在管里路中心安装滩备用衡支线佣。计纹算传郊热面购积和纽选取攻操作衣指标技时，炮也应顺考虑锅到生桑产上栽的可没能波恋动。渔再其啄次，鱼要考其虑必等需装凝置的牌仪表诉(如朴温度落计、芝压强形计，剂流量蔽计等还)及珠其装柜置的邮位置疲，以双便能盯通过稿这些群仪表血来观锈测生纸产过装程是剩否正搏常
12、，黎从而嚷帮助信找出泛不正堤常的形原因穗，以毯便采饰取相岁应措值施。邮1.言2.针2染述满足旨经济共上的娃要求峰要节吼省热世能和叶电能塔的消脖耗，归减少抵设备包及基国建费沃用。钢如前氧所述匀在蒸愿馏过堤程中尚如能劝适当当地利颗用塔西顶、抽塔底钓的废假热，挺就能御节约轧很多弹生蒸理汽和故冷却医水，括也能否减少滨电能顶消耗悄。又砖如冷么却水惯出口委温度宋的高陡低，架一方弃面影温响到俱冷却吼水用碎量，勿另方蹄面也壳影响切到所蝇需传固热面衬积的管大小墙，即洒对操他作费迹和设犯备费秆都有盟影响浪。同症样，扣回流让比的献大小遭对操额作费淹和设热备费丛也有扒很大这影响既。究1.补2.提3量蚂保证寺安全将生产
13、伸例如颂苯属哑有毒桃物料役，不诸能让喝其蒸笑汽弥移漫车边间。消又如帖，塔为是指斩定在继常压国下操旺作的锡，塔传内压惧力过究大或肠塔骤旋冷而菠产生悄真空黄，都芽会使刮塔受诞到破两坏，蔑因而辽需要冲安全组装置辈。城以上燃三项持原则皮在生及产中永都是抛同样石重要弦的。骆但在匪化工赌原理亲课程喝设计柿中，策对第迫一个挺原则秧应作演较多怪的考蔽虑，抵对第季二个志原则茅只作饶定性货的考肃虑，卡而对俘第三累个原誉则只楼要求挎作一多般的纷考虑刘。嫂第二懂章 荒设计拜计算备2.所1 晃设计冻方案察的确膨定舱本设单计采抖用连季续精公馏流围程，遣饱和露液体俗进料闲。塔尺顶上阵升蒸寺汽采烈用全幸凝器碧冷凝痛，冷虎凝液
14、吊在泡喂点下役一部蜜分回驴流至那塔内甩，其教余部滩分经厉产品坟冷却列器冷波却后至送至好储罐闭。该睡物系盲属于轿易分畜离物钞系，锹最小显回流刺比比馒较小记，故抵操作炕回流伟比取转最小涝回流漫比的此2倍包。塔卖釜采疲用饱笼和蒸顺汽间喂接加牌热，之塔底派产品伞冷却些后送刺至储练罐。恭2.做2大基精馏羽塔的封物料测衡算傲2.页2.葬1屑原料东液进赢料量遇、塔机顶、驱塔底尝摩尔指分率鸽座烫（生那产抗能力脊）进朴料量史：寸F=劝85库00厉0t掏/年烦苯的因摩尔深质量论脾M宰A撕=7帖8.减11规Kg璃/m薄ol欧甲苯取的摩浑尔质姨量 境M背B驰=9赚2.狮13贱Kg魄/m像ol舅2.传2.桐2滑原料厦液
15、及念塔顶贷、塔知底产骄品的式平均奏摩尔尝质量是2.港2.纲3矿物料屑衡算发怖再原料拉处理香量 覆僚伯燕总物荷料衡奏算伞F=斜D+宇W辫=1识37共km竞ol竹/h梢苯物栋料衡闪算 装筛联立鸣解得帖：坚D=遭59躺.4拐3K巴mo抄l/大h 斤骆挠席W=数77获.5愧7K晒mo煮l/附h怖2.尼3党 塔庙板计好算染2.秆3.上1斧理论号板数辆NT努的求偏取(1) 党相对喜挥发篇度的践求取攻查 关温度想-组钳成 羽图得谜t换d忽=8铁0闲险t斥w=笼92沟.6仅（受由表鹅2）丹当取腾t匙d骑=8颜0重时不当取可 t脏d饶=9促2.达6穷时 ，荷(2狭)最树小回挑流比化的求围取壤由于陆是饱坦和液灯体进尖料，斯有q罩=1撒，q猛线为取一垂铺直线痛，故今，根际据相峡平衡醋方程歇有遭最小意回流川比为身对于纲平衡冶曲线匆不正兽常情纷况下活，取曲回流获比R技=(蜻1.耽1-赤2)刚R惕mi范n军R=骆1.售5R叨mi照n笼=2请.1勺6（3） 跃精馏毁塔的钟气、望液相倾负荷泰(4帮)操从作线谱方程喝精馏圾段操男作线破方程笋提馏巩段操盒作线谷方程忆(5照)逐蒙板法验求理夹论板浆数计孙算过羊程如块下秤相平焰衡方马程 穷英 即良富变形紧得：稻宇纤精馏鄙段操拉作线奏方程很提馏冰段操歇作线钩方程购用精浓馏段楚操作但线和原相平演衡方兽程进砖行逐汗板计日算：消
