化工原理课程设计之苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计.pptx

化工原理课程设计之苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计

目录CONTENTS引言精馏塔浮阀塔基本原理苯-甲苯连续精馏塔设计参数浮阀塔结构设计与计算传热与传质计算设备选型与辅助系统设计安全环保与经济效益评估

01CHAPTER引言

掌握化工原理课程设计的基本方法和步骤，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。通过苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计，熟悉精馏塔的工作原理、结构特点和设计计算方法。培养学生独立思考、创新能力和团队协作精神，提高工程实践能力和综合素质。课程设计目的

设计任务：设计一座处理量为10000吨/年，原料为苯和甲苯混合物（质量分数分别为40%和60%），要求塔顶得到质量分数为95%以上的苯产品，塔釜得到质量分数为98%以上的甲苯产品的连续精馏塔浮阀塔。设计任务及要求

123设计要求确定精馏塔的操作条件，包括操作压力、温度、回流比等。选择合适的塔型、塔径、塔高、板间距等结构参数。设计任务及要求

设计任务及要求计算塔板数、进料位置、塔顶冷凝器负荷、塔釜再沸器负荷等关键参数。对设计结果进行校核和优化，确保满足设计要求。

确定设计任务和要求，收集相关资料和文献。选择合适的精馏塔类型和结构参数，建立数学模型。根据原料和产品要求，确定操作条件和关键参数。设计流程概述

03进行辅助设备设计，包括冷凝器、再沸器、泵等设备的选型和计算。01进行塔板水力学计算和传热计算，确定塔板结构和尺寸。02进行塔体结构设计，包括塔体、塔板、浮阀等部件的设计和选型。设计流程概述

对设计结果进行校核和优化，确保满足设计要求。编写设计报告，提交课程设计成果。设计流程概述

02CHAPTER精馏塔浮阀塔基本原理

利用混合物中各组分挥发度的差异，通过加热使液体部分汽化，然后使汽液两相多次接触进行传质和传热，从而使易挥发组分不断由液相转入汽相，难挥发组分不断由汽相转入液相，达到分离的目的。精馏过程在精馏塔内进行，塔内装有若干块塔板，塔板上有供汽液两相接触的传质元件。精馏过程原理

浮阀塔是一种广泛应用的精馏塔，其结构包括塔体、塔板、浮阀、降液管等部分。浮阀安装在塔板上，作为汽液接触的基本元件。当上升蒸汽通过浮阀时，浮阀被顶开，蒸汽通过阀孔进入上层塔板。同时，下层塔板的液体经降液管流至上层塔板，与上升蒸汽进行传质和传热。浮阀的开度随汽液流量变化而自动调节，保持适宜的汽液接触状态。浮阀塔结构和工作原理

操作弹性大分离效率高压降较小结构简单浮阀塔操作特点由于浮阀的开度可以自动调节，因此浮阀塔能够适应较大的汽液负荷变化，操作弹性较大。由于浮阀的阻力较小，因此浮阀塔的压降相对较小。浮阀塔采用高效的传质元件，汽液接触充分，分离效率高。浮阀塔的结构相对简单，易于制造和维修。

03CHAPTER苯-甲苯连续精馏塔设计参数

原料组成苯和甲苯的混合物，其中苯的含量为50%，甲苯的含量为50%。物理性质苯和甲苯均为无色透明液体，具有芳香味，不溶于水，易溶于有机溶剂。苯的沸点为80.1℃，甲苯的沸点为110.6℃，二者沸点相差较大，适合通过精馏进行分离。原料组成及性质

通过连续精馏塔分离得到纯度较高的苯和甲苯产品。其中，苯产品的纯度要求达到99%以上，甲苯产品的纯度要求达到98%以上。苯产品的产量为每小时1000kg，甲苯产品的产量为每小时800kg。产品外观为无色透明液体，无机械杂质和水分。产品要求及规格产品规格产品要求

VS连续精馏塔的操作温度为塔顶温度控制在85℃左右，塔底温度控制在115℃左右。操作压力为常压，即大气压力。进料位置位于精馏塔的中部，进料温度为40℃左右。操作限制为了保证产品的纯度和产量，需要控制回流比和塔板数。回流比不宜过高，以免影响塔的处理能力；塔板数也不宜过多，以免增加设备投资和操作费用。同时，需要定期对塔进行清洗和维护，以保证其正常运行和延长使用寿命。操作条件操作条件及限制

04CHAPTER浮阀塔结构设计与计算

根据处理量、允许的空塔气速等参数，计算出合适的塔径。塔径计算根据分离要求、塔板数、板间距等因素，确定塔的总高度。塔高确定根据操作条件（如温度、压力、腐蚀性）选择合适的塔体材料，如碳钢、不锈钢等。塔体材料选择塔体结构设计

浮阀类型选择根据塔径和浮阀类型，确定浮阀的排列方式和数量，以保证气液接触充分且分布均匀。浮阀排列方式浮阀安装要求确保浮阀安装牢固，防止脱落或堵塞，同时便于检修和更换。根据操作条件（如气液比、压力降）和分离要求，选择合适的浮阀类型，如F1型、V1型等。浮阀选择与排列

根据塔径、浮阀类型、气液负荷等因素，计算出合理的板间距。根据实际操作条件和分离效果，对板间距进行适当调整，以提高分离效率。板间距计算板间距调整塔板间距确定

分布器类型选择根据液体性质、流量和分布要求，选择合适的液体分布器类型，如喷淋式、溢流式等。分布器结构设计根据选定的