苯-甲苯板式塔设计

2023/2/5设计题目：苯－甲苯连续精馏塔的设计1、操作条件

进料热状态：自选塔顶压强：4.0kPa

单板压降：不大于0.7KPa每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）冷却水温度：自选饱和水蒸汽压力（温度）：自选2023/2/5塔板：单号：筛板塔；双号：浮阀塔年产量进料浓度

0.650.680.700.720.750.7850000120111525365400021228241037580001630391438620002917842639660001972227540700006181223134174000313233343542780004344454647482、生产任务塔顶产品浓度：98.5%塔底釜液含易挥发组分的质量不高于：

6.0%3、设计内容及要求

（1）确定精馏装置流程，绘出流程示意图。（2）工艺参数的确定：基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。（3）主要设备的工艺尺寸计算：板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。（4）流体力学计算：流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图：1号图纸（可手画图或者AutoCAD）（7）撰写课程设计说明书（A4纸书写）2023/2/5设计题目:板式精馏塔设计化工原理课程设计2023/2/5工艺设计选择工艺流程和工艺条件加料方式b.加料状态c.塔顶蒸汽冷凝方式d.塔釜加热方式e.塔顶塔底产品的出料状态塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。精馏工艺计算：物料衡算确定各物料流量和组成。经济核算确定适宜的回流比根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则，尽量使用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。2023/2/5(a).生产经常费包括再沸器水蒸汽费，塔顶冷凝器，产品冷却器冷却水费。a1.水蒸汽费用CS

采用饱和水蒸汽压力：2.5kgf/cm2(表压)

按1吨煤可获得6吨水蒸汽计。

1吨煤单价250元。a2.冷却水费用CW

冷却水单价按2元/吨而定。换热器中冷却水温升一般取10~20℃。(b).设备投资费b1.精馏塔投资费CD

成本：20000D1.2元/实际塔板

D：精馏塔内径mb2.年折旧率为15%

全塔成本：20000D1.2Ne×15%元/年

Ne：实际塔板数2023/2/5全塔效率采用O'connell关联式计算。(c).总费用和适宜回流比总费用CT=CD+CS+CW元/年总费用最低所对应的回流比作为最佳回流比，然后四舍五入近似到小数点后一位，作为适宜回流比。在用计算机计算的同时，应有一组手算结果。精馏塔实际塔板数用近似后的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。然后根据全塔效率ET，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。2023/2/52.精馏塔设备设计选择塔型和板型采用板式塔，板型为筛板(浮阀)塔。塔板结构设计和流体力学计算按塔顶或塔底状态设计一~二块板，其中精馏段和提馏段各段的塔板结构尽可能一致。注：以上的塔板设计可在手算优化一块塔板的基础上，使用“化工塔器CAD设计软件”进行其余塔板的优化设计。绘制塔板负荷性能图：分别画出精馏段和提馏段的负荷性能图。有关具体机械结构和塔体附件的选定接管规格：根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。2023/2/53.附属设备设计和选用(1)加料泵选型，加料管规格选型加料泵以每天工作3小时计（每班打1小时）。大致估计一下加料管路上的管件和阀门。(2)高位槽、贮槽容量和位置高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。(3)换热器选型对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。(4)塔顶冷凝器设计选型根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进行选型设计。2023/2/52023/2/52023/2/52023/2/52023/2/5塔板负荷性能图Vs,m3/sLs,m3/s(1)雾沫夹带线(2)