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计提馏段液相平均表面张力相对挥发度的求解精馏段平均相对挥发度提馏段平均相对挥发度全塔平均相对挥发度板数的确定最小回流比及操作回流比的求解气液相平衡方程为进料线方程为联立两方程求得交点的坐标为,分析定板数下的最小回流比可得表吉林化工学院化工原理课程设计作图可得取操作回流比为理论板数的求解精馏段操作线方程为提馏段操作线方程为气液平衡线方程为采用逐板法求解得表塔板气液相组成板上液相组成板上气相组成精馏段理论板数为七，第八块板为加料板，全塔板数为十五包括塔底再沸器吉林化工学院化工原理课程设计物系黏度的求解表苯甲苯的黏度温度⇒塔顶液相组成中苯的黏度⇒塔顶液相组成中甲苯的黏度塔顶液相的黏度⇒加料板出液相组成中苯的黏度⇒加料板液相组成中甲苯的黏度加料板出液相的黏度⇒塔底液相组成中苯的黏度⇒塔底液相组成中甲苯的黏度塔底液相的黏度精馏段液相平均黏度提馏段液相平均黏度全塔液相平均黏度吉林化工学院化工原理课程设计实际板数的求解精馏段效率提馏段效率全塔效率精馏段实际板数,取块提馏段实际板数,取块全塔实际板数,取块不包括再沸器有上述计算可知精馏段实际板数取，提馏段实际板数为包括塔底再沸器，全塔板数为包括塔底再沸器塔气液相精馏段代入得在操作范围内,任取几个值,依上式计算结果列于表中由上表数据即可作出液泛线吉林化工学院化工原理课程设计提馏段代入得在操作范围内,任取几个值,依上式计算结果列于表中负荷性能图及操作弹性根据以上各线方程,可做出筛板塔精馏段的负荷性能图如图所示在负荷性能图上,作出操作点,连接,即作出操作线由图可知,,故精馏段操作弹性为吉林化工学院化工原理课程设计筛板塔提馏段的负荷性能图如图所示在负荷性能图上,作出操作点,连接,即作出操作线由图可知,,故精馏段操作弹性为吉林化工学院化工原理课程设计第七章塔总高度的计算塔顶封头本设计采用椭圆形封头，公称直径由附录得直边高度内表面及容积则封头高度塔顶空间取塔顶空间，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底隙高度板上清液层高度孔径正三角形排列孔间距孔数个开孔面积筛孔气速塔板压降液体在降液管停留时间稳定系数雾沫夹带液气液相负荷下限线,相液负荷上限线,气相最大负荷，气相最小负荷，操作弹性吉林化工学院化工原理课程设计符号说明塔板开孔区面积降液管截面积筛孔总面积塔截面积流量系数，无因次计算时的负荷系数气相负荷因子筛孔直径塔径液沫夹带量,液气液流收缩系数，无因次气相动能因子，筛孔气相动能因子，进口堰与降液管间的水平距离与干板压降相当的液柱高度，液柱与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，与板上液层阻力相当的液柱高度板上清液层高度降液管的底隙高度堰上液层高度溢流堰高度进口堰高度与克服的压降相当的液柱高度板式塔高度降液管内清液层高度塔板间距稳定系数，无因次堰长液体体积流量液体体积流量筛孔数目理论板层数操作压力压力降筛孔的中心距空塔气速吉林化工学院化工原理课程设计气体通过筛孔的速度漏液点气速液体通过降液管底隙的速度气体体积流量液体体积流量边缘无效区宽度弓形降液管宽度板式塔的有效高度希腊字母充气系数，无因次筛板厚度，液体在降液管内停留时间粘度，密度表面张力开孔率或孔流系数，无因次下标液相的气相的。吉林化工学院化工原理课程设计结束语本次课程设计通过给定的生产操作工艺条件自行设计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的指导，这极大的鼓励了我们完成设计的决心，因此，我们要再次感谢陈明曾老师和班级同学给予的帮助。吉林化工学院化工原理课程设计参考文献王卫东主编化工原理课程设计北京化学工业出版社刘光启，马连湘，刘杰主编化学化工物性数据手册无机卷有机卷北京化学工业出版社陈敏恒，丛德滋，方图南，化工原理下册，北京，化学工业出版社，吉林化工学院化工原理课程设计吉林化工学院化工原理课程设计目录摘要第章绪论精馏流程设计方案的确定设计思路精馏方式的选定加热方式操作压力的选取回流比的选择塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择板式塔的选择第二章精馏塔工艺设计计算物料衡算塔的物料衡算物系常数的求解温度的求解气相组成的求解平均分子式量的求解物系中苯的质量分数的求解物系密度的求解物系表面张力的求解相对挥发度的求解板数的确定最小回流比及操作回流比的求解理论板数的求解物系黏度的求解实际板数的求解塔气液相负荷的求解气相密度的求解塔气液负荷的求解第三章热量衡算物系热量常数的求解物系汽化潜热的求解物系热容的求解热量衡算原料预热温度的求解热量的求解第四章精馏塔的初步设计塔径的计算与选择的求解吉林化工学院化工原理课程设计溢流装置塔板布置第五章筛板流体力学验算塔板压降液面落差雾沫夹带漏液漏液第六章塔板负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