苯-甲苯精馏塔工艺设计1

2012届题目苯—甲苯精馏塔设计专业学生姓名学号小组成员指导教师完成日期2012年3月28日毕业论文（设计）任务书班级专业姓名日期2012-3-281、论文（设计）题目：苯—甲苯精馏塔工艺设计2、论文（设计）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，最好是独立完成。（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。（3）主题明确，思路清晰。（4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。（5）格式规范，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。（6）所有学生必须在月日之前交论文初稿。3、论文（设计）日期：任务下达日期2012-2-20完成日期2012-3-284、指导教师签字：毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分1学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。0—10分2能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。0—15分综合能力论文能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。0—25分论文（设计）质量论证、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分3工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。绘图(表)符合要求。0—15分4撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0—15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业论文答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日题目:苯-甲苯精馏塔设计（一）设计题目某化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液。已知：生产能力为年产9000吨99%的苯产品；进精馏塔的料液含苯70%（质量分数，下同），其余为甲苯；塔顶的苯含量至少为99%；残液中苯含量不高于0.2%；料液初始温度为30℃试根据工艺要求进行：板式精馏塔的工艺设计；（二）操作条件1.塔顶压力4kPa（表压）2.进料热状态泡点进料3.回流比1.8倍最小回流比4.单板压降≤0.7kPa。（三）塔板类型板式塔（四）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。（五）主要物性数据1.苯和甲苯体系可按理想液体混合物2.安托万InPi0=Ai-iiCTBAntoine公表苯和甲苯的基础物性数据ABC苯6.8981206.35220.24甲苯6.9531343.94219.58苯-甲苯精馏塔工艺设计摘要：本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。通过对精馏塔进行设计和物料衡算等方面的计算，进一步加深了对化工原理、石油加工单元过程原理等的理解深度，开阔了视野，提高了计算、绘图、计算机的使用等方面的知识和能力，为今后在工作中进一步发挥作用打下了良好的基础。关键词：二元混合物，分离物系，连续精馏目录1精馏方案的说明..............................................11.1操作压力............................................................11.2进料状态............................................................11.3采用强制回流（冷回流）..............................................11.4塔釜加热方式、加热介质..............................................11.5塔顶冷凝方式、冷却介质..............................................11.6流程说明............................................................11.7筛板塔的特性........................................................21.8生产性质及用途......................................................21.8.1苯的性质及用途..................................................22精馏塔工艺设计计算..........................................42.1精馏塔物料衡算.......................................................42.1.1计算Dx、Wx、Fx..................................................42.1.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量.............................42.1.3进料量F塔顶馏出液D塔底残留液W的计算........................42.2相对挥发度及X-Y关系.................................................52.3气液相密度计算......................................................62.4回流比的确定........................................................72.5操作线方程..........................................................82.5.1精馏段操作线方程.................................................82.5.2提留段操作线方程.................................................82.6理论塔板数的确定....................................................82.6.1物料流量.........................................................82.6.2塔板数的计算.....................................................93精馏塔塔和塔板主要工艺尺寸的设计计算..................................113.1精馏段工艺尺寸的计算................................................113.1.1塔径、塔高的计算................................................113.1.2溢流装置的设计..................................................113.1.3塔板板面布置....................................................123.2提馏段工艺尺寸的计算................................................133.2.1塔径、塔高的计算................................................133.2.2溢流装置的设计..................................................143.2.3塔板板面布置....................................................144塔的流体力学验算......................................................154.1精馏段塔板校核.....................................................154.1.1降液管液泛......................................................154.1.2降液管液体停留时间............................................164.1.3液沫夹带........................................................164.1.4漏夜............................................................164.2提馏段塔板校核.....................................................174.2.1降液管液泛......................................................154.2.2降液管液体停留时间............................................184.2.3液沫夹带........................................................184.2.4漏夜............................................................18第5章负荷性能图计算........................................................................................................195.1精馏段气液流量的流体力学上下限线...................................195.1.1漏液线..........................................................195.1.2液体流量下限线..................................................195.1.3液体流量上限线..................................................205.1.4过量雾沫夹带线..................................................205.1.5液泛线..........................................................205.1.6塔板工作线......................................................225.2提馏段气液流量的流体力学上下限线...................................225.2.1漏液线..........................................................225.2.2液体流量下限线..................................................235.2.3液体流量上限线............................