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1、化工原理课程设计任务书浮阀精馏塔处理苯-甲苯物系中国矿业大学 化工学院一、设计题目：苯精馏塔本课程设计是依据实际生产情况加以一定程度的简化而提出的。二、设计任务及操作条件1. 进精馏塔的料液含苯 30（35、40、45、50、55）% (质量) 按学号，其余为甲苯2. 产品的苯含量94（95、96、97、98）% (质量) 按班级3. 釜液中苯含量2%(质量)4. 生产能力为日产(24小时) 70（75、80、85、90、95）吨98%(质量) 按学号的苯产品5. 操作条件(1) 精馏塔塔顶压强 0.04 MPa(表压)(2) 进料热状况 泡点液体(3) 回流比 R = 1.6 Rmin(4)
2、 加热水蒸气压强 3.0 kg/cm2 (表压)(5) 单板压降 24 mmHg(6) 设备型式 浮阀(7) 厂址 徐州地区三、设计项目(设计说明书内容)1. 流程的确定及说明2. 塔板数的计算3. 塔径计算4. 塔板结构设计(1) 塔板结构尺寸的确定(2) 流体力学验算(3) 计算、绘制塔板负荷性能图5. 其它(1) 塔釜加热蒸汽消耗量的计算(2) 塔顶冷凝器或冷却器(设计者确定)的换热面积和选型，冷却水消耗量的计算6. 应绘制的各幅图(1) 实际设计的工艺流程图（最好带控制点）(2) 包含塔设备总图、塔板布置图、塔局部侧剖图在内的设备图两幅图纸建议都用8开幅面。苯-甲苯饱和蒸汽压的安托尼公
3、式：logp=A-B/(C+t) p 的单位:kPa t 的单位:组分ABC苯6.0231206.35220.24甲苯6.0781343.94219.58四、苯的生产工艺流程在炼焦过程产生的焦炉煤气，其中含有3045%(g/标m3)的粗苯。粗苯的主要成分是：苯(约70%)、甲苯(约14%)、二甲苯(约3%)和三甲苯。 生产中一般采用煤焦油中230300的洗油馏分将粗苯从煤气中吸收下来。洗油在123445678911121.轻苯储槽 2.进料泵 3.纯苯精馏塔 4.加热器 5.冷凝冷却器 6.油水分离器7.回流槽 8.计量槽 9.回流泵 10.喷淋式冷却器 11.釜液储槽低温(2080)下具有选
4、择吸收煤气中粗苯的性质，而在升高温度(140180)时又能从富油中将粗苯释放出来。粗苯经过精馏分离成轻苯(150前馏分)和重苯(150200时的馏分)。轻苯是一种组分很复杂的混合物，其中含有不饱和物、硫化物、酸性和碱性化合物以及饱和烃。为了得到苯属烃，要把杂质除去。先将轻苯中80以前的初馏分切去，除去部分不饱和物和硫化物。然后用浓硫酸进行两次洗涤，用碱中和洗涤一次后，除去其中80的不饱和物、硫化物、酸性和碱性化合物。洗涤过程中，有部分沸点较高的酸洗聚合物溶解在轻苯里，用水蒸汽蒸馏的方法把苯属烃蒸出，酸洗聚合物作为残液除去。最后用连续精馏的方法提纯苯。如图所示，已经去除了杂质的轻苯用进料泵送入纯
5、苯精馏塔的进料板上，由附设在塔底外部的列管式换热器用水蒸汽间接加热釜液至130左右，釜液蒸汽从塔底向上与自塔上端流下的液体逆向流动，密切接触传质传热。苯蒸汽则以80的温度从塔顶逸出，在冷凝冷却器中降温至2060，经油水分离器除去分离水，满流入回流槽，再用回流泵将一部分苯液打入塔顶，另一部分则由回流槽上部满流入计量槽作为产品。釜液(128) 经冷却(50)后再去提取甲苯二甲苯等苯属烃产品。浮阀塔工艺设计计算结果总表项目符号单位计算数据精馏段提馏段各段平均压强各段平均温度平均流量气相液相实际塔板数板 间 距塔 高塔 径空塔气速塔板溢流形式溢流装置溢流管型式堰 长堰 高溢流堰宽度底隙高度阀孔阀孔数目孔 径孔 心 距阀孔气速开孔率单板压强降气相最大负荷气相最小负荷操作弹性 参考文献：1. 夏青等编：化学原理(上下)，天津大学出版社，20052. 柴诚敬等编：化学原理课程设计，天津科学技术出版社，19943. 王国胜主编：化学原理课程设计，大连理工大学出版社，20054. 王松汉主编：石油化工设计手册，化学工业出版社，20025. 陆振东主编：化工工艺设计手册，化学工业出版社，19966. 时钧等主编：化学工程手册，化学工业出版社，1996