苯一甲苯连续精馏筛板塔的设计化工原理课程设计
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- 苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计化工原理课程设计
目录
一 序 言 3
二 板式精馏塔设计任务书五 4
三 设计计算 5
1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 5
1.2 精馏塔的物料衡算 7
1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 12
1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 16
1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 18
1.6 筛板的流体力学验算 20
1.7 塔板负荷性能图 23
四 设计结果一览表 29
五 板式塔得结构与附属设备 30
5.1附件的计算 30
5.1.1接管 30
5.1.2冷凝器 32
5.1.3 再沸器 32
5.2 板式塔结构 33
六 参考书目 35
七 设计心得体会 35
八 附录 36
1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集
本设计任务为分离苯一甲苯混合物。由于对物料没有特殊的要求，可以在常压下操作。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人精馏塔内。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，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。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。塔底设置再沸器采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。其中由于蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝，热效率比较低，但塔顶冷凝器放出的热量很多，但其能量品位较低，不能直接用于塔釜的热源，在本次设计中设计把其热量作为低温热源产生低压蒸汽作为原料预热器的热源之一，充分利用了能量。
塔板的类型为筛板塔精馏，筛板塔塔板上开有许多均布的筛孔，孔径一般为3～8mm，筛孔在塔板上作正三角形排列。筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：
(１) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
(２) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。
(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
(４) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。
筛板塔的缺点是：
(１) 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。
(２) 操作弹性较小(约2～3)。
(３) 小孔筛板容易堵塞。
下图是板式塔的简略图：
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