定进料温度，塔顶温度，塔底温度下的苯与乙醇的密度⇒塔顶液相组成中苯的密度⇒塔顶液相组成中甲苯的密度⇒塔顶混合液体的密度⇒加料板温度下混合液中苯的密度⇒加料板温度下液相中甲苯的密度⇒加料板处混合液的密度⇒塔底液相中苯的密度⇒塔底混合液中甲苯的密度⇒塔底混合液的密度吉林化工学院化工原理课程设计精馏段液相平均密度提馏段液相平均密度物系表面张力的求解表苯甲苯的表面张力温度利用上表采用插值法求得⇒塔顶液相组成中苯的表面张力⇒塔顶液相组成中甲苯的表面张力塔顶温度下液相的表面张力⇒加料板温度下混合液中苯的表面张力⇒加料板温度下液相中甲苯的表面张力进料版温度下液相的平均表面张力⇒塔底混合液中苯的表面张力⇒塔底混合液中甲苯的表面张力塔底液相的平均表面张力精馏段液相平均表面张力吉林化工学院化工原理课程设荷性能图漏液线液沫夹带线液相负荷下限液相负荷上限线液泛线负荷性能图及操作弹性第七章塔总高度的计算塔顶封头塔顶空间塔底空间人孔进料板间距群座全塔总高第八章塔的接管进料管的计算与选择回流管的计算与选择塔底液相出塔管的计算与选择塔顶蒸汽出料管的计算与选择塔底蒸汽出料管的计算与选择计算结果汇总符号说明结束语参考文献摘要本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析选取计算核算绘图等，是较完整的精馏设计过程。

我们对此塔进行了工艺设计，包括它的进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。

此设计的精馏装置包括精馏塔，再沸器，冷凝器等设备，热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。

本文是精馏塔及其进料预热的设计，分离摩尔分数为的苯甲苯溶液，使塔顶产品苯的摩尔含量达到，塔底釜液摩尔分数为。

综合工艺操作方便经济及安全等多方面考虑，本设计采用了筛板塔对苯甲苯进行分离提纯，塔板为碳钢材料，按照逐板计算求得理论板数为。

根据经验式算得全塔效率为。

塔顶使用全凝器，部分回流。

精馏段实际板数为，提馏段实际板数为。

实际加料位置在第块板。

精馏段弹性操作为，提馏段操作弹性为。

全塔塔径为。

通过板压降漏液液泛液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。

确定了操作点符合操作要求。

关键词苯甲苯精馏热量衡算精馏塔设计全塔效率操作弹性吉林化工学院化工原理课程设计第章绪论筛板精馏塔是炼油化工石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。

它的出现仅迟于泡罩塔年左右，当初它长期被认为操作不易稳定，在本世纪年代以前，它的使用远不如泡罩塔普遍。

其后因急于寻找种简单而价廉的塔型，对其性能的研究不断深入，已能作出比较有把握的设计，使得筛板塔又成为应用最广的种类型。

精馏流程设计方案的确定本设计任务为分离苯甲苯混合物。

对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。

设计中采用气液混合物进料，将原料液通过预热器加热至温度后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下部分回流至塔内，其余部分作为塔顶产品冷却后送至储罐。

该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

流程参见附图。

设计思路在本次设计中，我本思路是以通过块板的气液处理量和板上气液组成，温度压力等条件为依据，首先参考设计手册上推荐数据初步确定有关的独立变量，然后进行流体力学计算，校核其是否符合所规定的范围，如不符合要求就必须修改结构参数，重复上述设计步骤直到满意为止。

最后给制出负荷性能图，以确定适宜操作区和操作弹性。

塔高的确定还与塔顶空间塔底空间进料段高度以及开人孔数目的取值有关，可查资料。

吉林化工学院化工原理课程设计第二章精馏塔工艺设计计算物料衡算塔的物料衡算苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量物料衡算总物料衡算即易挥发组分物料衡算即由和解得物系常数的求解温度的求解表苯甲苯平衡数据温度液相中苯的摩尔分数气相中苯的摩尔分数温度液相中苯的摩尔分数气相中苯的摩尔分数吉林化工学院化工原理课程设计利用上表中的数据，用数值插值法确定。

塔顶温度⇒进料板上温度⇒塔底温度⇒精馏段平均温度提馏段平均温度气相组成的求解根据所求温度，利用表，采用插值法求得各气相组成塔顶气相组成⇒利用表直接查得进料板处气相组成⇒塔底气相组成⇒平均分子式量的求解物料相对平均分子量精馏段平均液相组成精馏段平均气相组成精馏段液相平均分子量精馏段气相平均分子量提馏段平均液相组成⇒提馏段平均气相组成⇒提馏段液相平均分子量精馏段气相平均分子量物系中苯的质量分数的求解塔体主要部位液相们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。

实际上，蒸馏装置包括精馏塔原料预热器蒸馏釜冷凝器釜液冷却器和产品冷却器等设备。

蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是筛板式连续精馏塔。

蒸馏是物料在塔内的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。

热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。

在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。

要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。

回流比是精馏操作的重要工艺条件。

选择的原则是使设备和操作费用之和最低。

在设计时要根据实际需要选定回流比。

精馏方式的选定本设计采用连续精馏操作方式，其特点是连续精馏过程是个连续定态过程，能小于间歇精馏过程，易得纯度高的产品。

吉林化工学院化工原理课程设计加热方式本设计采用间接蒸汽加热，加热设备为再沸器。

本设计不易利用直接蒸汽加热，因为直接蒸汽的加入，对釜内溶液起定稀释作用，在进料条件和产品纯度，轻组分收率定前提下，釜液浓度相应降低，故需在提馏段增加塔板以达到生产要求，从而又增加了生产的费用，但也增加了间接加热设备。

操作压力的选取本设计采用常压操作，般，除了热敏性物料以外，凡通过常压蒸馏不难实现分离要求，循环水将馏出物冷凝下来的系统都应采用常压蒸馏。

在化工设计中有很多加料状态，这次设计中采用气液混合物进料。

回流比的选择对于般体系最小回流比的确定可按常规方法处理，但对于些特殊体系，如乙醇水体系则要特殊处理，该体系最小回流比的求取应通过精馏段操作线与平衡线相切得到。

而适宜回流比的确定，应体现最佳回流比选定原则即装置设备费与操作费之和最低，般经验值为塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择塔顶选用全凝器，塔顶冷却介质采用自来水，方便实惠经济。

板式塔的选择板式塔工艺尺寸设计计算的主要内容包括板间距塔径塔板型式溢流装置塔板布置流体力学性能校核负荷性能图以及塔高等。

其设计计算方法可查阅有关资料。

塔板设计的任务是以流经塔内气液的物流量操作条件和系统物性为依据，确定具有良好性能压降小弹性大效率高的塔板结构与尺寸。

塔板设计的，考虑到需要安装除沫器，所以取塔顶空间为塔底空间取釜液停留时间为，取塔底页面至最下层塔板之间的距离为，则塔釜储液量封头容积塔横截面积所以人孔由于人孔，为安装检修需要，般每隔块塔板设置个人孔，本塔有塔板块，所以设置个人孔，每个人孔直径为，设置人孔处塔板间距为。

进料板间距考虑进口处安装防冲设施，取进料板处间距为。

群座塔底常用裙座支撑，本设计采用圆筒形裙座，裙座内径，故裙座壁厚取基础环内径基础环外径圆整后考虑到再沸器全塔总高塔体总高度吉林化工学院化工原理课程设计第八章塔的接管进料管的计算与选择本实验采用直进料管，根据，依据公式求得，采用插值法求解有⇒原料液相组成中苯的密度⇒根据前已经求得的原料温度原料液相组成中甲苯的密度⇒原料液体的密度取故所以由附录得，输送液体用无缝钢管常用规格品种，选取规格的热轧无缝钢管。

回流管的计算与选择采用直管回流，取则选取规格的热轧无缝钢管塔底液相出塔管的计算与选择采取直管出料，取则选取规格的热轧无缝钢管塔顶蒸汽出料管的计算与选择采取直管出料，取则吉林化工学院化工原理课程设计选取规格的热轧无缝钢管塔底蒸汽出料管的计算与选择采用直管进气，取则选取规格的热轧无缝钢管吉林化工学院化工原理课程设计计算结果汇总项目符号单位计算数据备注精馏段提馏段各段平均压力各段平均温度平均流量气相液相实际塔板数块板间距塔的有效高度塔的实际高度塔径实际空塔气速溢流装置堰长单溢流弓形降液管平形受液盘平形溢流堰堰高堰液层高度降液管的宽度降液管的面积降液管套苯甲苯物系的分离的塔板式连续精馏塔设备。

通过近两周的努力，反经过复杂的计算和优化，设计出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，将曾经学过的工具真正运用到实际中来，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。

这次历时近两周的的课程设计使我们把平时所学的理论知识运用到实践中，使我们对书本上所学理论知识有了进步的理解，也使我们自主学习了新的知识并在设计中加以应用。

此次课程设计也给我们提供了很大的发挥空间，我们积极发挥主观能动性独立地去通过书籍网络等各种途径查阅资料查找数据和标准，确定设计方案。

通过这次课程设计提高了我们的认识问题分析问题解决问题的能力。

最后，我们还要感谢曾老师在这次课程设计中给予我们的敦促和指导工作。

对于设计中我们问题遇到的问题她给予了我们认真明确耐心