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苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
30页1、 课程设计说明书 题 目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 院(系): 化学化工学院 专业年级: 化学2012级 姓 名: 王* 学 号: 121* 指导教师: 李*副教授 2015年10月目录1绪论12 设计方案确定与说明12.1设计方案的选择12.2工艺流程说明23 精馏塔的工艺计算23.2精馏塔的操作工艺条件和相关物性数据的计算33.2.1精馏塔平均温度43.2.2气、液相的密度的计算43.2.3混合液体表面张力63.2.4混合物的黏度73.2.5相对挥发度83.2.6 气液相体积流量计算83.3塔板的计算93.3.1操作线方程的计算93.3.2实际塔板的确定103.4塔和塔板主要工艺结构尺寸计算113.4.1塔径的计算113.4.2溢流装置133.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列153.5 精馏塔塔板的流体力学计算173.5.1精馏塔塔板的压降计算173.5.2淹塔183.6 塔板负荷性能计算183.6.1 雾沫夹带线183.6.2 液泛线193.6.3 液相负荷上限203.6.4 漏液线203.6.5 液相负荷下限213.6.6塔板负荷性能图214 设计结果汇总表235工艺流
2、程图及精馏塔工艺条件图246设计评述251绪论精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一,在当今工业中发挥了极其重要的作用。精馏塔通过物质的传质传热,将塔的进料中的物质分离,从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。苯与氯苯的分离,必须经过各种加工过程,炼制成多种在质量上符合使用要求的产品工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。筛板塔出现于1830年,很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视。泡罩塔结构复杂,但容易操作,自1854年应用于工业生产以后,很快得到 推广,直到20世纪50年代初,它始终处于主导地位。第二次世界大战后,炼油和化学工业发展迅速,泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出,而结构简单的筛板塔重新受到重视。50年代起,筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型。与此同时,还出现了浮阀塔,它操作容易,结构也比较简单,同样得到了广泛应用。而泡罩塔的应用则日益减少,除特殊场合外,已不再新建。60年代以后,石油化工的生产规模不断扩大,大型塔的直径已超过 10m。为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求,新型塔板不断出现,已有数十种。工业生产对塔板的要求主要是:通过能力要大,
3、即单位塔截面能处理的气液流量大。塔板效率要高。塔板压力降要低。操作弹性要大。结构简单,易于制造。在这些要求中,对于要求产品纯度高的分离操作,首先应考虑高效率;对于处理量大的一般性分离(如原油蒸馏等),主要是考虑通过能力大。为了满足上述要求,近30年来,在塔板结构方面进行了大量研究,从而认识到雾沫夹带通常是限制气体通过能力的主要因素。在泡罩塔、筛板塔和浮阀塔中,气体垂直向上流动,雾沫夹带量较大,针对这种缺点,并为适应各种特殊要求,开发了多种新型塔板。本文的主要设计内容可以概括如下:1.设计方案的选择及流程 ;2.工艺计算; 3.浮阀塔工艺尺寸计算;4.设计结果汇总;5.工艺流程图及精馏塔工艺条件图2 设计方案确定与说明2.1 设计方案的选择塔板是板式塔的主要构件,分为错流式塔板和逆流式塔板两类,工业中以错流式为主,常用的错流式塔板有:泡罩塔板,筛孔塔板,浮阀塔板。泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,其主要的优点是操作弹性较大,液气比范围较大,不易堵塞;但由于生产能力及板效率底,已逐渐被筛孔塔板和浮阀塔板所替代。筛孔塔板优点是结构简单,造价低,板上液面落差小,气体压强底,生产能力大;其缺点是筛
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