23万吨年分离苯-甲苯混合液浮阀精馏塔设计

设计任务书

(一) 设计题目：

试设计一座苯-甲苯连续精馏塔提纯苯。进精馏塔的料液中含苯45%（质量分数，下同），其余为甲苯；产品的苯含量不得低于98%；残液中甲苯含量不得高于7%；要求精馏塔的处理能力为23万吨/年。

 (二) 操作条件

1) 塔顶压力          常压

2) 进料热状态        常温

3) 回流比            最小回流比的1.32倍

4) 塔底加热蒸气压力  0.5Mpa（表压）

5）全塔效率          E_T=52%

6）厂址              广东

7）广东地区的当地大气压   101kpa（绝压）

 (三) 塔板类型

浮阀塔

(四) 工作日

每年工作日为300天，每天24小时连续运行。

(五) 设计内容

(1) 流程和工艺条件的确定和说明

(2) 操作条件和基础数据

(3) 精馏塔的物料衡算；

(4) 塔板数的确定；

(5) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；

(6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；

(7) 塔板主要工艺尺寸的计算；

(8) 塔板的流体力学验算；

(9) 塔板负荷性能图；

(10) 主要工艺接管尺寸的计算和选取（进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、人孔等）

(11) 塔板主要结构参数表  
目    录

1.设计方案的确定........................................................................................1

1.1 设计方案的确定…………………………………………………….1

1.2 板式塔的选择……………………………………………………….1

2.设计计算……………………………………………………………...……1

2.1精馏塔的物料衡算………………………………………………......1

2.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数……………………….1

2.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量………………….1

2.1.3物料衡算……………………………………………………….1

2.2塔板数的确定…………………………………………………………1

2.2.1理论板层数N_T的确定………………………………………....1

2.2.2实际塔层数的求取……………………………………………...3

2.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算………………………….3

2.3.1操作压力………………………………………………………...3

2.3.2操作温度……………………………………………………..…..3

2.3.3平均摩尔质量……………………………………………..……..3

2.3.4平均密度……………………………………………….………....4

2.3.5液相平均表面张力………………………………….……………4

2.3.6液相平均粘度………………………………………………….....4

2.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算……………………………..……..….……4

2.4.1塔径的计算…………………………………………………..……4

2.4.2精馏塔有效高度的计算…………………………………………..5

2.5塔板主要工艺尺寸的计算………………………………………………..5

2.5.1溢流装置计算……………………………………………………..5

2.6塔板流体力学验算………………………………………………………..7

2.6.1气相通过浮阀塔板的压降………………………………………..7

2.6.2淹塔………………………………………………………………..7

2.6.3雾沫夹带…………………………………………………………..8

2.7塔板负荷性能图…………………………………………………………..9

2.7.1雾沫夹带线………………………………………………………..9

2.7.2液泛线……………………………………………………………..9

2.7.3液相负荷上限线………………………………………………….10

2.7.4漏液线…………………………………………………………….10

2.7.5液相负荷下限线………………………………………………….10

3.参考文献.................................................................................................................12

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