苯-乙苯连续精馏塔的设计

目录

一、任务书………………………………………………………………2 二、设计方案……………………………………………………………3 三、符号说明……………………………………………………………4 四、主要物性数据………………………………………………………5 五、工艺计算……………………………………………………………6

1、精馏塔全塔物料恒算……………………………………………6 2、塔板数的确定……………………………………………………6 3、实际塔板数的求取………………………………………………7 4、相关物性参数的计算……………………………………………9 5、塔和塔板的主要工艺尺寸计算………………………………15

6、筛板的流体力学计算…………………………………………20 7、塔板负荷性能图………………………………………………26 六、筛板塔工艺设计计算结果汇总 …………………………………33 七、管路设计 …………………………………………………………34 八、设计评述 …………………………………………………………35 九、参考文献 …………………………………………………………35

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任务书

(一)设计题目

苯-乙苯连续精馏塔的设计

(二)设计任务及操作条件

1) 进精馏塔的料液含乙苯40%(质量分数,下同),其余为苯; 2) 塔顶的乙苯含量不得高于2%; 3) 残液中乙苯含量不得低于98%;

4) 生产能力为年产 5.5万 吨98%的乙苯产品; 5) 操作条件

a) 塔顶压力 4kPa(表压) b) 进料热状态 泡点进料 c) 回流比 2倍最小回流比 d) 加热蒸气压力 0.5MPa(表压) e) 单板压降 ≤0.7kPa。 (三)塔板类型 筛板塔。 (四)工作日

每年工作日为300天,每天24小时连续运行。 (五)厂址 厂址为新乡地区。 (六)设计内容

1、设计说明书的内容

1) 精馏塔的物料衡算; 2) 塔板数的确定;

3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算; 4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算; 5) 塔板主要工艺尺寸的计算; 6) 塔板的流体力学验算; 7) 塔板负荷性能图; 8) 精馏塔接管尺寸计算;

9) 对设计过程的评述和有关问题的讨论

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设计方案

本设计任务为分离苯-乙苯混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏。精馏过程的流程设计如下: 工艺流程

如图1所示。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品(釜残液)再沸器中原料液部分汽化,产生上升蒸汽,依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝,然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体,其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行,流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表(流量计、温度计和压力表)。以测量物流的各项参数。

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