设计题目名称：苯---甲苯溶液连续筛板精馏塔设计 设计条件：1．处理量：100000t/年；
2．料液组成（质量分数）：35%；
3．塔顶产品组成（质量分数）不低于：96.0%； 4．塔底苯含量不大于：1.0%；
5．年工作生产时间：300天，每天三班8小时连续生产； 6．建厂地区：大气压强760mmHg、自来水年平均温度20
摄氏度滨州市 设计内容：
１．设计方案的确定：（1）常压精馏；（2）进料状态：冷进料；
（3）加热方式：塔底间接加热，塔顶全凝；（4）热能的利用。 ２．工艺计算：（1）物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确
定；（4）理论塔板数的确定。
３． 塔板及其塔的主要尺寸的设计：（1）塔板间距的确定；（2）塔径的确定；（3）塔板的布置及其板上流流程的确定。 ４． 流体力学的计算及其有关水力性质的校核。 ５．板式精馏塔辅助设备的选型。
６．绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。 编写设计说明书 厂址：滨州市 设计任务
完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏
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塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。 设计时间安排
2010.11.20----2010.12.5 附： 汽液平衡数据
x 0.00 0.06 0.108 0.158 0.21 0.264
符号说明： 英文字母
y 0.000 0.138 0.232 0.319 0.399 0.473 x 0.322 0.383 0.446 0.513 0.584 0.66 y 0.543 0.608 0.668 0.725 0.778 0.829 x 0.738 0.824 0.915 0.963 1.00 y 0.876 0.921 0.964 0.985 1.000
Aa---- 塔板的开孔区面积，m2 Af---- 降液管的截面积, m2
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Ao---- 筛孔区面积, m2 AT----塔的截面积 m2 C----负荷因子 无因次
C20----表面张力为20mN/m的负荷因子
hf----塔板上鼓层高度 m
hL----△板上清液层高度PP----气体通过每层筛板的压降 m h1----t----与板上液层阻力相当的液筛孔的中心距 注高度 m
ho----降液管的义底隙高度 m
m
do----筛孔直径 D----塔径 m
ev----液沫夹带量 kg液/kg气 ET----总板效率 R----回流比 Rmin----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol tm----平均温度 ℃
g----重力加速度 9.81m/s2
Fo----筛孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2)
hl----进口堰与降液管间的水平距离 m
hc----与干板压降相当的液柱高度 m
hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度 m
how----u’堰上液层高度o----液体通过降液管底隙的速度 m hW----Wc----出口堰高度边缘无效区宽度 m h’W----Wd----进口堰高度弓形降液管的宽度 m hσ----Ws----与克服表面张力的压降相破沫区宽度 当的液注高度 m H----板式塔高度 m HB----塔底空间高度 m Hd----降液管内清液层高度 m HD----塔顶空间高度Z----板式塔的有效高度 m
HF----进料板处塔板间距 m HP----人孔处塔板间距 m HT----塔板间距 m
H1----封头高度 θ---- m 液体在降液管内停留时间H2----裙座高度 m K----稳定系数 υ---- 粘度 lW----堰长 m
Lh----液体体积流量ρ----密度 m 3
/h
3
Ls----液体体积流量 m3/s n----筛孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa
△Pp---气体通过每层筛的压降 KPa
T----理论板层数 u----空塔气速 m/s u0,min----漏夜点气速 m/s uo’ ----液体通过降液管底隙的速度 m/s
Vh----气体体积流量 m3/h V3s----气体体积流量 m/s Wc----边缘无效区宽度 m Wd----弓形降液管宽度 m Ws ----破沫区宽度 m
Z ---- 板式塔的有效高度 m 希腊字母
δ----筛板的厚度 m
θ----液体在降液管内停留的时
间 s
υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面张力N/m
φ----开孔率 无因次 α----质量分率 无因次 下标
Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的
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目 录
一、概述 ............................................. 6 1．精馏操作对塔设备的要求 .......................... 6 2．板式塔类型 ...................................... 7 3．精馏塔的设计步骤 ................................ 8 二、精馏塔的物料衡算 .................................. 9 三、塔板数的确定 ..................................... 10 四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据数据的计算 .......... 12 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ......................... 17 六、塔板主要工艺尺寸的计算 ........................... 20 七、筛板的流体力学验算 ............................... 25 八、塔板负荷性能图 ................................... 30 九、筛板塔设计计算结果 ............................... 37 十、辅助设备的计算及选型 ............................. 39 ⒈ 原料贮罐 ....................... 错误！未定义书签。 2．产品贮罐 ....................... 错误！未定义书签。 ３．原料预热器 .................................... 39 4．塔顶全凝器 ..................................... 40 5．塔底再沸器 ..................................... 41 6．产品冷凝器 ..................................... 42 7．精馏塔 ........................................ 43
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