化工原理课程设计-苯-甲苯浮阀塔精馏.doc

浮阀精馏塔工艺设计任务书
工艺要求与数据
(1)料液为苯——甲苯混合液,含苯40 %(质量分数)
(2)XD=94 % XW=3 %(质量分数)
(3)年生产能力:7万吨(进料)
设计条件
(1)连续常压操作、中间加料、泡点回流
(2)泡点进料
(3)年生产时间330天
(4)塔釜用间接蒸汽加热,加热蒸汽压力 300 kPa
(5)设塔顶冷凝用水进口温度为25℃
设计内容
精馏流程设计及论证
工艺计算
塔盘设计(精馏段、提馏段各选一块)
精馏段、提馏段流体力学条件校核
主要辅助设备的选型(再沸器、冷凝器)
控制系统、节能措施、工艺调整、故障处理、废液处理的方案
设计成果
设计说明书(含评价与体会)
设计图纸(画在设计说明书中:流程图、t-x-y图、作图法求理论塔板数、负荷性能图2张)、(画在图纸上:塔盘布置图1张、浮阀塔工艺条件图1张)
化工原理课程设计
苯-甲苯浮阀塔精馏
班级: _
姓名: _
专业: _
目录
绪论……………………………………………………………………3
第一章设计方案的选择和论证
1、设计流程……………………………………………………………5
2、设计要求……………………………………………………………6
3、设计思路……………………………………………………………6
4、相关符号说明………………………………………………………7
第二章塔的工艺计算
1、基础物性数据………………………………………………………9
2、塔的工艺计算………………………………………………………10
3、逐板计算法求理论板数计算………………………………………11
4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算………………………12
5、精馏塔的工艺尺寸的计算…………………………………………16
6、塔板流体力学校核…………………………………………………23
7、塔板负荷性能图……………………………………………………27
8、设计结果一览表……………………………………………………31
9、辅助设备的选型……………………………………………………33
10、塔附件设计计算……………………………………………………34
第三章安全与环保
1、安全注意事项………………………………………………………38
2、环境保护……………………………………………………………39
第四章设计过程的评述和讨论
1、回流比的选择………………………………………………………39
2、塔高和塔径…………………………………………………………40
3、进料状况的影响……………………………………………………40
4、热量衡算和节能……………………………………………………40
5、精馏塔的操作和调节………………………………………………41
结束语…………………………………………………………………42
参考文献………………………………………………………………43
绪论
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式,可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板,气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递,气液相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层,液体自塔顶沿填料表面下流,气体逆流向上(也有并流向下者)与液相接触进行质热传递,气液相组成沿塔高连续变化,属微分接触操作过程。
工业上对塔设备的主要要求是:(1)生产能力大;(2)传热、传质效率高;(3)气流的摩擦阻力小;(4)操作稳定,适应性强,操作弹性大;(5)结构简单,材料耗用量少;(6)制造安装容易,操作维修方便。此外,还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类:(1)有降液管的塔板,如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板;(2)无降液管的塔板,如穿流式筛板(栅板)、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板,如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
浮阀塔广泛用于精馏、吸收和解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀,气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触。浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动,自行调节。
浮阀有盘式、条式等多种,国内多用盘式浮阀,此型又分为F-1型(V-1型)、V-4型、十字架型、和A型,其中F-1型浮阀结构较简单、节省材料,制造方便,性能良好,故在化工及炼油生产中普遍应用,已列入部颁标准(JB-1118-81)。其阀孔直径为39mm,重阀质量为33g,轻阀为25g。一般多采用重阀,因其操作稳定性好。
浮阀塔的主要优点是生产能力大,操作弹性较大,塔板效率高,