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课程设计任务书
一、设计题目：
分离苯—甲苯混合液的浮阀式精馏塔
二、设计的原始数据及分离要求
1、原料的规格及分离要求：
（1）、生产能力：年处理苯—甲苯混合液6.0万吨
（2）、年开工率：8000小时
（3）、原料组成：苯含量 45%（质量分率）
（4）、进料热状况:饱和液体
（5）、分离要求：塔顶苯含量不低于95%（质量分率）
塔底苯含量不高于5%（质量分率）
2、生产条件：
（2）操作温度：原料和产品均为常温（25℃）
（3）塔顶冷凝器：用循环水冷却（进口温度28℃）
（4）塔底在沸器：用饱和水蒸气加热
（5）回流比：取最小回流比的1.4倍
三、设计要求：
1、编制设计说明书
（1）流程的确定及说明
（2）精馏塔的设计计算
（3）浮阀塔盘结构设计和计算
（4）对设计结果讨论
（5）参考文献
2、绘制精馏系统工艺流程图
四、指导教师：李英杰
五、设计时间：2011年12月
前言---------------------------------------------------------------------------------4
1.精馏塔的物料衡算----------------------------------------------------------------5
1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率---------------------------------------5
1.2．原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量--------------------------------5
1.3．物料衡算-------------------------------------------------------------------5
2.塔板数的确定---------------------------------------------------------------------5
2.1．理论板层数NT的求取-----------------------------------------------------5
2.2最小回流比及操作回流比----------------------------------------------------5
2.3精馏塔的气、液相负荷-------------------------------------------------------6
2.4操作线方程-------------------------------------------------------------------6
2.5塔的有效高度-----------------------------------------------------------------6
精馏塔填料3.精馏塔的塔体工艺尺寸计算------------------------------------------------------7
3.1精流段塔体工艺尺寸计算---------------------------------------------------7
3.2塔经的计算------------------------------------------------------------------7
3.3 溢流装置-----------------------------------------------------------------------------------8
4.塔板负荷性计算--------------------------------------------------------------------------------11
4.1. 雾沫夹带线----------------------------------------------------------------------------11
4.2漏液线 ------------------------------------------------------------------------------------12
4.3液相负荷上限线-------------------------------------------------------------------------12
4.4液相负荷下限线-------------------------------------------------------------------------12
参考目录----------------------------------------------------------------------------14
前言
在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。它的应用面广，量大。据统计，塔设备无论其投资费用还是所消耗的钢材重量，在整个过程设备中所占的比例都相当高。塔设备的作用是实现气（汽）—液相或液—液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的目的，塔设备广泛用于蒸馏，吸收，介吸（气提），萃取，气体的洗涤，增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置的生产，产品产量，质量，成本以及环境保护，“三废”处理等都有较大的影响。 芳香族化合物是化工生产中重要的原材料，而苯和甲苯更是各有其重要作用。苯是化工工业和医药工业的重要基本原料，用来制备染料、树脂、农药、合成药物、合成橡胶、合
成纤维和洗剂等。甲苯可用来制造、苯甲酸、对苯二甲酸、防腐剂染料、泡沫塑料、合成纤维等 ，目前，塔设备的种类很多，对塔设备进行分类：按操作压力分有加压塔，常压塔，减压塔；按单元操作分有精馏塔，吸收塔，介吸塔，萃取塔，反应塔，干燥塔等；按内部结构分有填料塔，板式塔。
浮阀塔因具有优异的综合性能，在设计和选用塔型时常被首选的板式塔。优点：生产能力大，比泡罩塔提高20%——40%；操作弹性大，在较宽的气相负荷范围内，塔板效率变化较小，其操作弹性较筛板塔有较大的改善；塔板效率较高，因为它的气液接触状态较好，且气体沿水平方向吹入液层，雾沫夹带较小；塔板结构及安装较泡罩塔简单，重量较轻，制造费用低，仅为泡罩塔的60%——80%左右。其缺点：在气速较低时，仍有塔板漏液，故低气速时板效率有所下降；浮阀阀片有卡死吹脱的可能，这会导致操作运转及检修的困难；塔板压力降较大，妨碍了它在高气相负 。
1精馏塔的物料衡算
1.1．原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
苯的摩尔质量： MA=78.11 Kg/Kmol
甲苯的摩尔质量：MB=92.13 Kg/Kmol
XF= (0.45/78.11)/ (0.45/78.11+0.55/92.13 )=0.491
XD =（0.95/78.11 ）/ (0.95/78.11 +0.05/92.13 )=0.957
XW =（0.05/78.11 ）/ (0.05/78.11+0.95/92.13 )=0.058
1.2．原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
MF=0. 491×78.11 + (1-0. 491)×92.13 =85.25Kg/Kmol
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