苯-甲苯分離過程篩板精餾塔的設計

1、化工原理課程設計說明書 1山東大學化 工 原 理 課 程 設 計題 目 分離苯-甲苯篩板精餾塔的設計 系 （院） 化學與化工系 專 業(yè) 班 級 學生姓名

2、 學 號 指導教師 職 稱 講師 2012 年 5 月 15 日化工原理課程設計說明書

3、 3引言 引言1.1 1.1 塔設備的分類 塔設備的分類塔設備是能夠實現蒸餾的氣液傳質設備，廣泛應用于化工、石油化工、石油等工業(yè)中，其結構形式基本上可以分為板式塔和填料塔兩大類。板式塔內設置一定數量的塔板，氣體以鼓泡或噴射的方式穿過板上的液層，進行傳質于傳熱。在正常操作下，氣相為分散相，液相為連續(xù)相，氣相組成呈階梯變化，屬于逐級接觸逆流操作過程。填料塔內裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上(有

4、時也采用并流向下)流動，氣體兩相密切接觸進行傳熱與傳質。在正常操作過程中，氣相為連續(xù)相，液相為分散相，氣相組成呈連續(xù)變化，屬于微分接觸逆流操作過程。1.2 1.2 塔設備在化工生產中的作用和地位 塔設備在化工生產中的作用和地位精餾過程的實質是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度。即在同一溫度下，各組分的飽和蒸汽壓不同這一性質，使液相中的輕組分轉移到汽相中，汽相中的重組分轉移到液相中，從而達到分離的目的。因此精餾塔操作彈性的好壞直接關系到石

5、油化工企業(yè)的經濟效益。在化工生產中，塔設備的性能對于整個裝置的產品產量、質量、生產能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面，都有非常重大的影響。1.3 1.3 設計條件 設計條件進料量每小時 160 千摩爾，原料中含苯 55%（摩爾分率） ，以沸點狀態(tài)送入塔內。要求塔頂餾出物含苯 96%（摩爾分率） ，塔釜殘液中含苯不大于4%，操作回流比取最小回流比的 2.5 倍。 1.4 1.4 問題研究 問題研究本設計是針對苯—甲苯的分離而

6、專門設計的塔設備。根據設計條件以及給出的數據描述出塔溫度的分布，求得最小回流比以及塔頂的相對揮發(fā)度、塔釜的相對揮發(fā)度、全塔平均相對揮發(fā)度，又根據物料平衡公式分別計算出精餾段和提餾段的汽、液兩相的流量。之后，計算塔板數、塔徑等。根據這些計算結果進行了塔板結構的設計等。計算和設計這些之后進行了有關的力學性能計算和一系列的校核。2．板式塔的設計 ．板式塔的設計2.1 2.1 工業(yè)生產對塔板的要求 工業(yè)生產對塔板的要求： ①通過能力要大，即單位