苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
回流管内实际流速(3)塔顶蒸汽接管 则整齐体积流量
4?0.00427u??4dV2?3?1.51m/s.14?0.062
V?nRTp?274.89?103?8.314??80.94?273.15??4?101.13??103?3600?2.134m3/s
取管内蒸汽流速u?15m/s
则
d?4Vu??4?2.13415?3.14?0.426m
可取回流管规格Φ430×12 则实际管径d=416mm
塔顶蒸汽接管实际流速(4)釜液排出管
4?2.314u??4dV2?3.14?17m/s?0.4162
3e?785.4kg/m塔底w=30kmol/h 平均密度
平均摩尔质量M?91.05kg/kmol
V?体积流量：
取管内流速uwMe330?91.05?785?0.00096m/s .4?3600?0.5m/s
则
d?4Vu??4?0.000960.5?3.14?0.0495m
可取回流管规格Φ54×2.5 则实际管径d=49mm
?0.00096u??4dV2?34?0.51m/s.14?0.0492塔顶蒸汽接管实际流速(5)塔顶产品出口管径
D=119koml/h 相平均摩尔质量M?80.21kg/kmol
3e?813.9kg/m溜出产品密度
则塔顶液体体积流量：V?DMe3119?80.21?813.9?3600?0.00326m/s
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
取管内蒸汽流速u?1.5m/s
4?0.003263.14?1.5则
d?4V?u??0.0526m?52.6mm
可取回流管规格Φ58×2.5 则实际管径d=53mm
?0.00326u??4dV2?34?1.48m/s.14?0.0532塔顶蒸汽接管实际流速5.1.2冷凝器
塔顶温度tD=80.94℃ 冷凝水t1=20℃ t2=30℃
?t1?tD?t1?80.94?20?60.94。C。?t?t?t?80.94?30?50.94C 2D2则
t1??t2。10?tm?ln???55.79C??t1/?t2?ln?60.94/50.94?
由tD=80.49℃ 查液体比汽化热共线图得?苯又气体流量Vh=2.134m3/s 塔顶被冷凝量 冷凝的热量
q?Vh??2.134?2.80?5.97kg/s?392.5KJ/kg
Q?q?苯?5.97?392?2340kJ/s
取传热系数K=600W/m2k，
则传热面积冷凝水流量
A?W?QK?tm?2340000600?55.79?69.9m2
QCp?t1?t2??23400004183?10?55.94kg/s5.1.3 再沸器
塔底温度tw=105.0℃ 用t0=135℃的蒸汽，釜液出口温度t1=112℃
?t1?to?tw?135?105?30oCo?t?t?t?135?112?23C 2o1则
t1??t2o30?23?tm?ln???26.35C??t1/?t2?ln?30/23?
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
由tw=105.0℃ 查液体比汽化热共线图得
3
h
?苯?367kJ/kg
3??2.89kg/mv又气体流量V=2.374m/h 密度
则
qm?Vh?v?2.374?2.89?6.85kg/s
Q?qm?甲苯?6.85?367?2513.95kJ/s
取传热系数K=600W/m2k，
则传热面积
A?QK?tm?2513.95?103600?26.35QCp?to?t1??159m2?2513.95?1032177.6?23
加热蒸汽的质量流量
W??50.19kg/s
5.2 板式塔结构
板式塔内部装有塔板、降液管、各物流的进出口管及人孔（手孔）、基座、除沫器等附属装置。除一般塔板按设计板间距安装外，其他处根据需要决定其间距。
（1）塔顶空间
塔顶空间指塔内最上层塔板与塔顶的间距。为利于出塔气体夹带的液滴沉降，此段远高于板间距（甚至高出一倍以上），本塔塔顶空间取 HD?1.0(m) （2）塔底空间
塔底空间指塔内最下层塔底间距。其值由如下两个因素决定。
①塔底驻液空间依贮存液量停留3~5min或更长时间（易结焦物料可缩短停留时间）而定。②塔底液面至最下层塔板之间要有1~2m的间距，大塔可大于此值。本塔取
HB?1.5(m)
（3）人孔
一般每隔6~8层塔板设一人孔。设人孔处的板间距等于或大于600mm，人孔直径一般为450~500mm，其伸出塔体得筒体长为200~250mm，人孔中心距操作平台约800~1200mm。本塔设计每7块板设一个人孔，共两个，即
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
np?2(个)
（4）塔高
H??n?nF?nP?1?HT?nFHF?nPHP?HD?HB
?（20-1-2-1）?0.4?1?0.8?1?1.53m） ?11.（
故全塔高为11.3m，另外由于使用的是虹吸式再沸器，可以在较低位置安置，所以裙板取了较小的1.5m。
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苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计
六 参考书目
[1]张新战，化工单元过程及操作?北京：化学工业出版社，1998 [2]何潮洪,冯霄?化工原理?北京：科学出版社，2001
[3]柴诚敬,刘国维?化工原理课程设计?天津：天津科学技术出版社，1994 [4]贾绍义,柴敬诚?化工原理课程设计?天津：天津大学出版社，2002 [5]陈均志，李雷?化工原理实验及课程设计?北京：化学工业出版社，2008 [6]马江权，冷一欣?化工原理课程设计?北京：中国石化出版社，2009
七 设计心得体会
本次课程设计通过给定的生产操作工艺条件自行设计一套苯－甲苯物系的分离的塔板式连续精馏塔设备。通过近两周的团队努力，反经过复杂的计算和优化，我们三人组终于设计出一套较为完善的塔板式连续精馏塔设备。其各项操作性能指标均能符合工艺生产技术要求，而且操作弹性大，生产能力强，达到了预期的目的。
通过这次课程设计我经历并学到了很多知识，熟悉了大量课程内容，懂得了许多做事方法，可谓是我从中受益匪浅，我想这也许就是这门课程的最初本意。从接到课题并完成分组的那一刻起我们就立志要尽最大努力把它做全做好。首先，我们去图书馆借阅了大量有关书籍，并从设计书上了解熟悉了设计的流程和方法。通过查阅资料我们从对设计一无所知变得初晓门路，而进一步的学习和讨论使我们使我们具备了完成设计的知识和方法，这使我们对设计有了极大的信心，我们确定了设计方案和具体流程及设计时间表，然后就进入了正是的设计工作当中。
万事开头难，出了最小回流我们从最简单的物料衡算开始，把设计题目中的操作条件转化为化工原理课程物料衡算相关的变量最终把物料衡算正确的计算出来。然后是回流比的确定，我们应用分离工程中的计算式出了最小回流比，然
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