分离年处理量3万吨的苯―甲苯混合液的填料精馏塔计算 (2)

辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)毕业设计（论文）手册学院：职业技术学院专业班级：炼油0932姓名：杨海金指导教师：刘冬梅2012年6月辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)1填写说明1.本手册是学院对毕业设计（论文）工作进行质量监控的重要依据，必须认真如实填写，妥善保管。2.毕业设计（论文）答辩前，学生要将经顶岗单位指导教师、指导教师及评阅教师评阅后的本手册送交答辩委员会评阅。3.凡由指导教师组或外聘（反聘）教师指导学生，各系（部）要派负责教师协助做好毕业设计（论文）手册的填写工作。辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)2毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：分离年处理量3万吨的苯—甲苯混合液的填料精馏塔设计（论文）时间：2012年3月30日至2012年6月20日设计（论文）进行地点：辽宁石油化工大学1、设计（论文）内容：1介绍苯、甲苯的相关知识2介绍精馏塔种类、设备等知识3记录精馏塔工艺计算过程2、设计（论文）的主要技术指标苯（30％，质量分数）;分子式：C6H6;分子量：78.11;CAS：108-88-3甲苯（70%，质量分数）;分子式：C7H8;分子量：92.13分离要求：塔顶镏出液的组成为0.96，塔底釜液组成为0.01操作压力：101.325kPa回流比：R=1.2Rmin3、3、设计（论文）的基本要求[1]毕业设计（论文）应在培养计划规定的时限内完成；[2]毕业设计（论文）要具有科学性，要求论述系统完整，不能零碎和片面，应做到首尾一贯而不能前后矛盾，要实事求是而不能主观臆造；[3]毕业设计（论文）应做到观点明确、论据充分、有必要的相关资料和图表等；[4]毕业设计（论文）必须参阅一定量的资料，并在论文（设计）中反映出来；辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)3毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）评阅书4、应收集的资料及主要参考文献[1]柴诚敬等.化工原理课程设计.天津:天津科学技术出版社,1994[2]贾绍义,柴诚敬等.化工传质与分离过程.北京:化学工业出版社,2001[3]姚玉英等.化工原理,下册.天津:天津大学出版社,1999[4]匡国柱,史启才等.化工单元过程及设备课程设计.北京化学行业出版社,2002[5]化学工程手册编辑委员会.化学工程手册——气液传质设备.北京化学工业出版社,1989[6]刘乃鸿等.工业塔新型规整填料应用手册.天津:天津大学出版社,19935、进度安排及完成情况序号设计（论文）各阶段任务日期完成情况1收集资料4月5日—4月30日完成2整理文献综述4月30日—5月25日完成3完成论文并打印5月25日—6月20日完成学生签名：杨海金指导教师签名：刘冬梅系主任签名：邓书平2012年6月20日辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)4毕业设计（论文）评阅书指导教师评语：评分表（导师建议成绩）项目创新摘要内容排版表现合计权重105601015100分数指导教师签字：年月日辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)5毕业答辩情况表答辩时间：20年月日答辩组成员姓名职称工作单位注备答辩评语：建议答辩成绩：答辩组长：20年月日答辩委员会意见：答辩委员会主席20年月日成绩辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)6附录Cp——比热，kJ/kg&S226;K；D——塔径，m；D——塔顶产品流量，kmol/h或kg/h；M——分子量；F——原料流量，kmol/h或kg/h；LS——塔内液体流量，m3/sn——筛孔总数；NT——理论板数；N——理论板数；P——操作压强，kPa；P0——饱和蒸汽压，kPa；V——上升气量，kg/hX——物料含量辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)7分离年处理量3万吨的苯—甲苯混合液的填料精馏塔计算摘要本设计主要以分离苯-甲苯二元系混合液的填料精馏塔，对年处理量为3万吨的分离填料精馏塔。进料中苯含量为30%质量分数，的常温液体。要求塔顶镏出液为0.96，塔底釜液为0.01.进行工艺计算填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在炼油、化工、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个生产质量、生产能力和消耗额定及三废处理和环境保护及各方面都有重大影响。据有关资料报道塔设备的资料费用占整个投资的费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工和炼油行业的极大重视。根据设计任务书，此塔设计为填料精馏塔。关键词：苯—甲苯、精馏塔、混合液辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)8目录第一章文献综述..............................................................11.1填料塔概述..............................................................11.2苯及甲苯................................................................21.2.1苯...............................................................21.2.2甲苯.............................................................31.3精馏....................................................................41.3.1精馏塔及原理.....................................................41.3.2精馏操作对塔设备的要求...........................................41.4精馏塔类型..............................................................51.4.1填料精馏塔类型...................................................51.5精馏塔的设计步骤........................................................7第二章设计部分.............................................................82.1操作条件的确定..........................................................82.1.1操作压力.........................................................82.1.2进料状态........................................................82.1.3加热方式.........................................................92.1.4冷却剂与出口温度.................................................92.1.5热能的利用......................................................102.2确定设计方案的原则.....................................................102.2.1满足工艺和操作的要求............................................102.2.2满足经济上的要求................................................112.2.3保证安全生产...................................................112.3填料精馏塔的工艺计算..................................................112.3.1物料衡算........................................................122.3.2热量衡算........................................................132.3.3理论塔板数计算..................................................152.3.4精馏塔主要尺寸的设计计算........................................162.3.5塔径设计计算....................................................182.3.6附属设备及主要附件的选型计算....................................202.3.7精馏塔的高度....................................................24第三章结论.............................................................26谢辞......................................................................27附录......................................................................28参考文献....................................................................29辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计(论文)前言精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馏主要用于以下几种目的:（1)获得馏出液塔顶的产品；（2)将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，甲苯等；（3)脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。精馏塔也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，精馏操作又有如下特点：沸点升高、物料的工艺特性、节约能源塔板的类型与选择：大多数塔填料在分离效率、压降等方面优于板式塔。对于给定的分离要求，较高的分离效率及较低的压降意味着需要的精馏回流比降低、节约能耗和适于热敏性物料的分离。主要的填料除了效率高、压降低、通量大之外，还有以下优点：操作弹性大：可在更宽的气液流率范围操作而不会液泛、泄漏或夹带；能处理起泡物系：填料单元能使泡沫破碎，所以填料比塔板更适合高起泡性物料；能处理含固体的物料：大孔隙率填料（例如格栅类）可以处理含大量悬浮固体的物料，而一般的错流塔板会被阻塞；持液量小：大多数板式塔气体时分散相，液体是连续相，具有固定的静液层，所以持液量大。而填料塔在操作过程中，液体是分散相，气体时连续相，气液呈膜式接触，