榆林学院。
课程设计 课程名称： 化工原理课程设计。
设计题目：苯-甲苯分离过程筛板式精馏塔设计
院系： 化学与化工学院。
学生姓名： 拓誉。
学号： 0906210220
专业班级：09级化学工程与工艺2班。
指导教师： 李梅。
课程设计说明书。
设计名称。苯－甲苯分离过程筛板精馏塔设计。
设计条件。1.原料：苯、甲苯。
1.年处理量2.9万吨，进料状态气-液共存。
2.料液原始温度为20度。
3.原料中含苯60%（摩尔分率），以沸点状态送入塔内。要求塔顶馏出物含苯96%（摩尔分率），塔釜残液中含苯不大于4%，操作回流比取最小回流比的2.5倍。
4.每年实际生产时间：一年开工按300天计，每天工作时间24小时。
5设备形式：筛板塔。
设计说明书内容：
1.设计任务。
2.塔的工艺计算：包括全塔物料恒算、塔底及塔顶温度、精馏段和提馏段气液负荷、塔顶冷凝去热负荷、冷却水用量、塔底再沸器热负荷、加热蒸汽用量、塔的理论板数、实际板数。
3.塔的结构设计：包括塔高、塔径、降液管、溢流堰、开孔数及开孔率。
4.塔板流体力学验算。
5.塔板布置图、塔板负荷性能图。
6.附属设备的设计：塔顶冷凝器、塔顶再沸器、进料接管、塔顶产品接管、塔底产品接管、塔顶蒸汽接管。
7.计算塔的人孔或手孔开孔数目。
8.撰写设备结果一览表。
9.绘制精馏塔或冷凝器的设备图。
10.设计感想、设计评价。
四、设计时间安排。
1.6月24日——6月28日：完成设计说明书中的1-4项。
2.6月29日——7月3日：完成设计说明书5-8项。
3.7月4日：完成设计说明书。
4.7月5日——7月7日：绘制精馏塔或冷凝器的设备图。
五、格式基本要求。
1.纸型：a4纸。
2.页边距：上3.5cm，下2.5cm,左2.5cm,右2.5cm。
3.页眉：2.5cm,页脚：2cm，上侧装订。
4.字体：正文全部仿宋体、小四。
5.行距：固定值22磅。
6.包括封面、任务书、目录等，内容大概15-20页。
设计图36化工生产中经常需要进行液体混合物的分离以达到提纯和**有用组分的目的。分离互溶液体混合物有许多种方法，精馏是其中最常用的一种。在煤化工、石油化工、轻工、环保、制药及原子能工业等部门，精馏塔受到广泛应用且在提高生产过程的经济效益及产品质量中起着举足轻重的作用。
筛板精馏塔是化学工业中常用的分离、传质设备之一。其结构简单、造价低；板上液面落差较小，气体压降低且生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高等优点。板式塔内设置有一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射状态穿过板上的液层，进行传质与传热。
在正常操作情况下，气相为分散相，液相为连续相，且气相组成会呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力较大；（2）传质、传热效率高；（3）气流的摩擦阻力较小；（4）操作稳定性好，适应性强，操作弹性较大；（5）结构简单且耗用材料量较少；（6）制造和安装都相对容易，且操作维修方便。
此外，其要求不易堵塞、耐腐蚀、化学稳定性好等。按操作的过程可以分为：间歇精馏和连续精馏；按操作的方式可以分为：
常压精馏、加减压精馏、恒沸精馏、萃取精馏、催化精馏、反应精馏、抽提精馏、热泵精馏和精密精馏；按塔内气液接触构件的结构形式可以分为：板式塔和填料塔。
混合物的分离经常是按照其各组分的某种物理或化学性质差异而进行的。根据不同物系在性质上的差异，可研发出诸多不同的分离方法。精馏操作为其中之一，其基本原理是根据互溶液体混合物的相对挥发度的不同，以实现各组分分离的单元操作。
本次设计的目的为分离苯-甲苯的均相液体混合物。分离二组分均相液体混合物，应采用塔设备进行连续精馏。本设计中，我为气-液进料。
精馏段蒸汽上升至塔顶经全凝器冷凝至泡点，一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。选取操作回流比为最小回流比的2倍。塔底设有再沸器，采用间接蒸汽加热，精馏操作结束后塔釜残液经冷凝器冷却后送至储罐。
1）精馏塔物料恒算 （2）塔板数的确定 （3）精馏塔的工艺条件及有关物料性数据的计算 (4）精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (5）塔板主要工艺尺寸的计算 (6）塔板的流体力学验算 (7）塔板负荷性能图 (8) 对设计过程的评述和有关问题的讨论 (9）绘制图纸。
蒸馏操作有五种进料热状况，它的不同将影响塔内各层塔板的汽、液相负荷。
本设计任务为苯-甲苯分离过程筛板精馏塔设计。
1）操作压力4kpa（表压）；（2）气液共存进料；（3）回流比为最小回流比的2倍； 工作日：年300天，24小时连续生产。
表3-1 苯-甲苯的物理性质[4]
表3-2 苯和甲苯的饱和蒸汽压[4]
表3-3 苯和甲苯的表面张力[4]
表3-4 苯和甲苯的液相密度[4]
表3-5 苯和甲苯的液体粘度[4]
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