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苯一甲苯連續精餾篩板塔的設計化工原理課程設計

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更新時間：2012-11-06
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苯-甲苯連續精餾篩板塔的設計化工原理課程設計

目錄
一序言 3
二板式精餾塔設計任務書五 4
三設計計算 5
1.1 設計方案的選定及基礎數據的搜集 5
1.2 精餾塔的物料衡算 7
1.3 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 12
1.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 16
1.5 塔板主要工藝尺寸的計算 18
1.6 篩板的流體力學驗算 20
1.7 塔板負荷性能圖 23
四設計結果一覽表 29
五板式塔得結構與附屬設備 30
5.1附件的計算 30
5.1.1接管 30
5.1.2冷凝器 32
5.1.3 再沸器 32
5.2 板式塔結構 33
六參考書目 35
七設計心得體會 35
八附錄 36

1.1 設計方案的選定及基礎數據的搜集
本設計任務為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連續精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內，其余部分經產品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔底設置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產品經冷卻后送至儲罐。其中由于蒸餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設計中設計把其熱量作為低溫熱源產生低壓蒸汽作為原料預熱器的熱源之一，充分利用了能量。
塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3～8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。篩板塔也是傳質過程常用的塔設備，它的主要優點有：
(１) 結構比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。
(２) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。
(３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
(４) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。
篩板塔的缺點是：
(１) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。
(２) 操作彈性較小(約2～3)。
(３) 小孔篩板容易堵塞。
下圖是板式塔的簡略圖：
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