化工原理课程设计
院 系： 化学化工学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 11级化工2班 姓 名： 李 钊 指导教师： 武 芸
2013年12月15日——2014年01月3日
课程设计任务书
一、设计题目
苯-甲苯分离过程浮阀板精馏塔设计 二、设计任务
1.原料名称:苯-甲苯二元均相混合物； 2.原料组成：含苯42%（质量百分比）；
3.产品要求：塔顶产品中苯含量不低于97%，塔釜中苯含量小于1.0%； 4.生产能力：年产量5万吨年； 5.设备形式：浮阀塔；
6.生产时间：300天年，每天24h运行； 7.进料状况：泡点进料； 8.操作压力：常压； 9.加热蒸汽压力：270kPa
10.冷却水温度：进口20℃，出口45℃； 三、设计内容
1.设计方案的选定及流程说明 2.精馏塔的物料衡算
3.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度）
4.塔板数的确定
5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6.塔板主要工艺尺寸的计算 7.塔板的流体力学验算 8.塔板负荷性能图 9.换热器设计 10.馏塔接管尺寸计算
11.绘制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12.绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件，A1图纸） 13.撰写课程设计说明书一份 四、设计要求
1.工艺设计说明书一份
2.工艺流程图一张，主要设备总装配图一张（采用AutoCAD绘制） 五、设计完成时间
2013年12月16日～2014年01月01日
目 录
概述 .............................................................. 6 第一章 塔板的工艺设计 .............................................. 7 第一节 精馏塔全塔物料衡算 ........................................ 7 第二节 基本数据 .................................................. 8 第三节 实际塔板数计算 ......................................... 15 第四节 塔径的初步计算 ........................................... 16 第五节 溢流装置 ................................................. 17 第六节 塔板布置及浮阀数目与排列 ................................. 19 第二章 塔板的流体力学计算 ......................................... 21 第一节 气体通过浮阀塔的压降 ..................................... 21 第二节 液泛 ..................................................... 21 第三节 雾沫夹带 ................................................. 22 第四节 塔的负荷性能图 ........................................... 23 第三章 塔附件设计 ................................................. 28 第一节 接管 ..................................................... 28 第二节 筒体与封头 ............................................... 30 第三节 塔的总体高度 ............................................. 31 第四章 附属设备设计 ............................................... 33 第一节 原料预热器 ............................................... 33
第二节 塔顶冷凝器 ............................................... 34 第三节 再沸器 ................................................... 34 第四节 泵的计算与选型 ........................................... 35 参考文献 ......................................................... 37
概述
本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于该二元均相混合物的分离，应采用连续精馏过程。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入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，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1.2～2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
本设计的目的是分离苯～甲苯二元均相混合物，选用板式浮阀塔。
工艺流程确定及说明
1. 塔板类型
精馏塔的塔板类型有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。 浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，操作弹性大，汽液接触时间长，因此塔板效率高。
本设计采用板式浮阀塔 2. 加料方式
