苯-甲苯精餾塔工藝設(shè)計-畢業(yè)論文設(shè)計

PAGE題目苯—甲苯精餾塔設(shè)計完成日期2012年3月28日

畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書班級專業(yè)姓名日期2012-3-281、論文（設(shè)計）題目：苯—甲苯精餾塔工藝設(shè)計2、論文（設(shè)計）要求：（1）學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下按時完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，最好是獨立完成。（2）選題有一定的理論意義與實踐價值，必須與所學(xué)專業(yè)相關(guān)。（3）主題明確，思路清晰。（4）文獻工作扎實，能夠較為全面地反映論文研究領(lǐng)域內(nèi)的成果及其最新進展。（5）格式規(guī)范，嚴(yán)格按系部制定的論文格式模板調(diào)整格式。（6）所有學(xué)生必須在月日之前交論文初稿。3、論文（設(shè)計）日期：任務(wù)下達日期2012-2-20完成日期2012-3-284、指導(dǎo)教師簽字：畢業(yè)論文（設(shè)計）成績評定報告序號評分指標(biāo)具體要求分?jǐn)?shù)范圍得分1學(xué)習(xí)態(tài)度努力學(xué)習(xí)，遵守紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實，按期完成規(guī)定的任務(wù)。0—10分2能力與質(zhì)量調(diào)研論證能獨立查閱文獻資料及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。0—15分綜合能力論文能運用所學(xué)知識和技能，有一定見解和實用價值。0—25分論文（設(shè)計）質(zhì)量論證、分析邏輯清晰、正確合理，0—20分3工作量內(nèi)容充實，工作飽滿，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。繪圖(表)符合要求。0—15分4撰寫質(zhì)量結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整，書寫格式規(guī)范，0—15分合計0—100分評語：成績：評閱人（簽名）：日期：畢業(yè)論文答辯及綜合成績答辯情況自述情況提出問題回答問題答辯小組評語及建議成績：答辯委員會綜合成績：答辯委員會主任簽字：年月日題目:苯-甲苯精餾塔設(shè)計（一）設(shè)計題目某化工廠擬采用一板式塔分離苯－甲苯混合液。已知：生產(chǎn)能力為年產(chǎn)9000噸99%的苯產(chǎn)品；進精餾塔的料液含苯70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），其余為甲苯；塔頂?shù)谋胶恐辽贋?9%；殘液中苯含量不高于0.2%；料液初始溫度為30試根據(jù)工藝要求進行：板式精餾塔的工藝設(shè)計；（二）操作條件1.塔頂壓力4kPa（表壓）2.進料熱狀態(tài)泡點進料3.回流比1.8倍最小回流比4.單板壓降≤0.7kPa。（三）塔板類型板式塔（四）工作日每年工作日為300天，每天24小時連續(xù)運行。（五）主要物性數(shù)據(jù)1.苯和甲苯體系可按理想液體混合物2.安托萬InPi0=Ai-Antoine公表苯和甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)ABC苯6.8981206.35220.24甲苯6.9531343.94219.58苯-甲苯精餾塔工藝設(shè)計摘要：本設(shè)計任務(wù)為分離苯—甲苯混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。通過對精餾塔進行設(shè)計和物料衡算等方面的計算，進一步加深了對化工原理、石油加工單元過程原理等的理解深度，開闊了視野，提高了計算、繪圖、計算機的使用等方面的知識和能力，為今后在工作中進一步發(fā)揮作用打下了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：二元混合物，分離物系，連續(xù)精餾目錄1精餾方案的說明 11.1操作壓力 11.2進料狀態(tài) 11.3采用強制回流（冷回流） 11.4塔釜加熱方式、加熱介質(zhì) 11.5塔頂冷凝方式、冷卻介質(zhì) 11.6流程說明 11.7篩板塔的特性 21.8生產(chǎn)性質(zhì)及用途 21.8.1苯的性質(zhì)及用途 22精餾塔工藝設(shè)計計算 42.1精餾塔物料衡算 42.1.1計算、、 42.1.2原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 42.1.3進料量F塔頂餾出液D塔底殘留液W的計算 42.2相對揮發(fā)度及x-y關(guān)系 52.3氣液相密度計算 62.4回流比的確定 72.5操作線方程 82.5.1精餾段操作線方程 82.5.2提留段操作線方程 82.6理論塔板數(shù)的確定 82.6.1物料流量 82.6.2塔板數(shù)的計算 93精餾塔塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計計算 113.1精餾段工藝尺寸的計算 113.1.1塔徑、塔高的計算 113.1.2溢流裝置的設(shè)計 113.1.3塔板板面布置 123.2提餾段工藝尺寸的計算 133.2.1塔徑、塔高的計算 133.2.2溢流裝置的設(shè)計 143.2.3塔板板面布置 144塔的流體力學(xué)驗算 154.1精餾段塔板校核 154.1.1降液管液泛 154.1.2降液管液體停留時間 164.1.3液沫夾帶 164.1.4漏夜 164.2提餾段塔板校核 174.2.1降液管液泛 174.2.2降液管液體停留時間 184.2.3液沫夾帶 184.2.4漏夜 18第5章負荷性能圖計算 195.1精餾段氣液流量的流體力學(xué)上下限線 195.1.1漏液線 195.1.2液體流量下限線 195.1.3液體流量上限線 205.1.4過量霧沫夾帶線 205.1.5液泛線 205.1.6塔板工作線 225.2提餾段氣液流量的流體力學(xué)上下限線 225.2.1漏液線 225.2.2液體流量下限線 235.2.3液體流量上限線 235.2.4過量霧沫夾帶線 235.2.5液泛線 245.2.6塔板工作線 256主要設(shè)計結(jié)果總匯 277總結(jié) 28參考文獻 29符號說明 30致謝 31附錄精餾塔裝配圖化工系畢業(yè)論文（設(shè)計）PAGE301精餾方案的說明本精餾方案適用于工業(yè)生產(chǎn)中苯-甲苯溶液二元物系中進行苯的提純。精餾塔苯塔的產(chǎn)品要求純度很高，達99.9％以上，而且要求塔頂、塔底產(chǎn)品同時合格，以及兩塔頂溫度變化很窄(0.02℃)，普通的精餾溫度控制遠遠達不到這個要求。故在實際生產(chǎn)過程控制中只有采用靈敏板控制才能達到要求。故苯塔采用溫差控制。1.1操作壓力精餾操作在常壓下進行，因為苯沸點低，適合于在常壓下操作而不需要進行減壓操作或加壓操作。同時苯物系在高溫下不易發(fā)生分解、聚合等變質(zhì)反應(yīng)且為液體（不是混合氣體）。所以，不必要用加壓或減壓精餾。另一方面，加壓或減壓精餾能量消耗大，在常壓下能操作的物系一般不用加壓或減壓精餾。1.2進料狀態(tài)進料狀態(tài)直接影響到進料線（q線）、操作線和平衡關(guān)系的相對位置，對整個塔的熱量衡算也有很大的影響。和泡點進料相比：若采用冷進料，在分離要求一定的條件下所需理論板數(shù)少，不需預(yù)熱器，但塔釜熱負荷（一般需采用直接蒸汽加熱）從總熱量看基本平衡，但進料溫度波動較大，操作不易控制；若采用露點進料，則在分離要求一定的條件下，所需理論板數(shù)多，進料前預(yù)熱器負荷大，能耗大，同時精餾段與提餾段上升蒸汽量變化較大，操作不易控制，受外界條件影響大。泡點進料介于二者之間，最大的優(yōu)點在于受外界干擾小，塔內(nèi)精餾段、提餾段上升蒸汽量變化較小，便于設(shè)計、制造和操作控制。故，此設(shè)計采用泡點進料。1.3采用強制回流（冷回流）采用冷回流的目的是為了便于控制回流比，回流方式對回流溫度直接影響。1.4塔釜加熱方式、加熱介質(zhì)塔釜采用列管式換熱器作為再沸器間接加熱方式，加熱介質(zhì)為水蒸汽。1.5塔頂冷凝方式、冷卻介質(zhì)塔頂采用列管式冷凝冷卻器，冷卻介質(zhì)用冷卻水。1.6流程說明本精餾方案采用節(jié)能型強制回流進行流程設(shè)計，并附有在恒定進料量、進料組成和一定分離要求下的自動控制系統(tǒng)以保證正常操作。精餾過程：30℃原料液從原料罐經(jīng)進料泵進入原料換熱器E102再經(jīng)原料預(yù)熱器進行預(yù)熱進一步預(yù)熱至泡點（97.65℃，加熱介質(zhì)為水蒸汽），溫度升至約97.65℃,從進料口進入精餾塔T101進行精餾，塔頂氣溫度為81.52℃部分冷凝后的氣液混合物進入塔頂冷卻器（冷卻介質(zhì)為冷卻水），冷凝后的物料進入回流罐V102，然后再通過回流泵，將料液一部分作為回流也打入塔頂，另一部分作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)產(chǎn)品冷卻器進入產(chǎn)品儲罐V1031.7篩板塔的特性篩板塔是最早使用的板式塔之一，它的主要優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，造價為泡罩塔的60%左右，為浮閥塔的80%左右；（2）在相同條件下，生產(chǎn)能力比泡罩塔大20%-40%；（3）塔板效率較高，比泡罩塔高15%左右，但稍低于浮閥塔；（4）氣體壓力降較小，每板壓力降比泡罩塔約低30%左右。篩板塔的缺點是：小孔篩板易堵塞，不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液。1.8生產(chǎn)性質(zhì)及用途1.8.1苯的性質(zhì)及用途苯是一種易燃、易揮發(fā)、有毒的無色透明液體，易燃帶有特殊芳香氣味的液體。分子式C6H6，相對分子量78.11，相對密度0.8794(20℃)，熔點5.51℃，沸點80.1℃，閃點-10.11℃(閉杯)，自燃點562.22℃，蒸氣密度2.77kg/m3，蒸氣壓13.33kPa(26.1℃)，標(biāo)準(zhǔn)比重為0.829。蒸氣與空氣混合物爆炸限1.4%～8.0%。不溶于水，與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油混溶。遇熱、明火易燃燒、爆炸。能與氧化劑，如五氟化溴、氯氣、三氧化鉻、高氯酸、硝酰、氧氣、臭氧、過氯酸鹽、(三氯化鋁+過氯酸氟)、(硫酸+高錳酸鹽)、過氧化鉀、(高氯酸鋁+乙酸)、過氧化鈉發(fā)生劇烈反應(yīng)，不能與乙硼烷共存。苯是致癌物之一。苯是染料、塑料、合成樹脂、合成纖維、藥物和農(nóng)藥等的重要原料，也可用作動力燃料及涂料、橡膠、膠水等溶劑。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：表1-1純苯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2283-93）項目指標(biāo)特級一級二級三級外觀室溫（18~25℃）下透明液體，不深于每1000mL水中含有0.003g密度（20℃）/kg/m沸程/℃大氣壓下（80.1℃酸洗比色溴價/(g/100mL)結(jié)晶點/℃二硫化碳/(gBr/100mL)噻吩/(g/100mL)876~880<0.7<0.15<0.06>5.2<0.005<0.04876~880<0.8<0.20<0.15>5.0<0.006<0.04875~880<0.9<0.30<0.30>4.9--874~880<1.0<0.40<0.40中性實驗中性水分室溫（18~20℃1.8.2甲苯的性質(zhì)甲苯有強烈的芳香氣味，無色有折射力的易揮發(fā)液體,氣味似苯。分子式C7H8，相對分子質(zhì)量92.130，相對密度0.866(20℃/4℃)，熔點-95～-94.5℃，沸點110.4℃，閃點4.44℃(閉杯)，自燃點480℃，蒸氣密度3.14kg/m3，蒸氣壓4.89kPa(30℃)比重D4℃20℃、0.866，，蒸氣與空氣混合物的爆炸極限為1.27%～7%。幾乎不溶于水，與乙醇、氯仿、乙醚、丙酮、冰醋酸、二硫化碳混溶。遇熱、明火或氧化劑易著火。遇明火或與(硫酸+硝酸)、四氧化二氮、高氯酸銀、三氟化溴、六氟化鈾等物質(zhì)反應(yīng)能引起爆炸。流速過快(表1-2甲苯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2284-93）項目指標(biāo)特級一級二級外觀室溫（18~25℃）下透明液體，不深于每1000mL水中含有0.003g密度（20℃）/(kg/m3沸程/℃大氣壓下（110.6℃酸洗比色溴價/（gBr/100mL）863~868<0.7<0.15<0.1861~868<0.9<0.20<0.2860~870<2.0<0.30<0.3中性實驗中性水分室溫（18~20℃2精餾塔工藝設(shè)計計算2.1精餾塔物料衡算操作物質(zhì)為苯—甲苯混合物，計算各個物性常數(shù)見表2-1表2-1苯-甲苯物性常數(shù)物質(zhì)摩爾質(zhì)量(Kg/mol)臨界溫度(k)進口質(zhì)量組成(%)塔釜出口組成(%)塔頂出口組成(%)苯78562.16700.299甲苯92591.793099.81已知:D=9000噸/年2.1.1計算、、根據(jù)公式2.1.2原料液及塔頂、塔釜產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量2.1.3進料量F塔頂餾出液D塔底殘留液W的計算則:2.2相對揮發(fā)度及x-y關(guān)系因純苯塔操作屬于常壓操作，兩組分的物理化學(xué)性質(zhì)特別是兩組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較接近，所以該混合物為完全理想體系。由，且相對揮發(fā)度根據(jù)Antoine公式查得：苯和甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)見表2-2表2-2苯和甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)ABC苯6.8981206.35220.24甲苯6.9531343.94219.58所以在101.3Kpa下,,由手冊[1]查的苯-甲苯系的氣液平衡數(shù)據(jù)：表2-3苯—甲苯氣液平衡[苯（101.3KPa）/%（mol）]溫度飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓相對揮發(fā)度80.1101.338.91.0001.0002.6084114.144.50.8160.9192.5688128.450.80.6510.8252.5392144.157.70.5040.7172.4996161.365.60.3730.5142.46100180.074.10.2570.4572.43104200.283.60.1520.3002.40108222.394.00.0570.1252.34110.6237.7101.3002.35由上數(shù)據(jù)可繪出和t-x-y圖。圖2-1苯甲苯體系t-x-y圖所以運用內(nèi)差法可求得，，2.3氣液相密度計算（1）塔頂①氣相②液相已知下表2-4苯-甲苯物性數(shù)據(jù)密度體積膨脹系數(shù)苯甲苯（2）塔底①氣相②液相（3）進料板2.4回流比的確定精餾塔操作是在某一適宜回流比下進行的，適宜回流比的數(shù)值在全回流與最小回流比的數(shù)值之間，一般取，此處取已知：泡點進料，最小回流比：2.5操作線方程2.5.1精餾段操作線方程已知2.5.2提留段操作線方程泡點進料2.6理論塔板數(shù)的確定2.6.1物料流量

（1）精餾段（2）提餾段2.6.2塔板數(shù)的計算（1）因全回流操作所需的理論塔板數(shù)最少，故可用芬斯克方程求解：（不包括再沸器）根據(jù)吉利蘭關(guān)聯(lián)圖（《化工原理》下冊圖7-45）可知N=19（不包括再沸器）由表2-3可繪出x-y圖圖2-2理論板數(shù)圖解法示意圖如圖所示,塔內(nèi)理論板數(shù)為12塊,精餾段3塊,提餾段為8塊,第4塊為進料板。查資料：所以查圖精餾塔全塔效率關(guān)聯(lián)圖（《化工原理》下冊8-10圖），所以全塔效率可知實際塔板數(shù)3精餾塔塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計計算3.1精餾段工藝尺寸的計算3.1.1塔徑、塔高的計算已知條件計算兩相流動參數(shù)取，，則分離空間為查液體表面張力共線圖得：查史密斯關(guān)聯(lián)圖（《化工原理》下冊8-13圖）：，因表面張力的差異，氣體負荷因子的矯正為最大允許速率為取空塔速率為最大允許速率的0.7倍，則空塔速率為則塔徑D為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為當(dāng)塔徑為1m時，其板間距可取4003.1.2溢流裝置的設(shè)計對平直堰，選堰長與塔徑之比為0.70，于是堰長為查液流收縮系數(shù)圖（《化工原理》下冊8-15圖），得，即于是取根據(jù)，查弓形降液管的寬度與面積圖（《化工原理》下冊8-17圖）確定降液管橫截面積，即3.1.3塔板板面布置取查弓形降液管的寬度與面積圖（《化工原理》下冊8-17圖）確定，即即篩孔按正三角形排列，取孔徑，，得開孔率篩孔率篩孔總面積3.2提餾段工藝尺寸的計算3.2.1塔徑、塔高的計算已知條件計算兩相流動參數(shù)取，，則分離空間為查液體表面張力共線圖得：查史密斯關(guān)聯(lián)圖（《化工原理》下冊8-13圖）：，因表面張力的差異，氣體負荷因子的矯正為最大允許速率為取空塔速率為最大允許速率的0.7倍，則空塔速率為則塔徑D為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為當(dāng)塔徑為1m時，其板間距可取400mm。因此，所設(shè)板間距可用。3.2.2溢流裝置的設(shè)計對平直堰，選堰長與塔徑之比為0.65，于是堰長為查液流收縮系數(shù)圖（《化工原理》下冊8-15圖），得，即于是取根據(jù)，查弓形降液管的寬度與面積圖（《化工原理》下冊8-17圖）確定降液管橫截面積，即3.2.3塔板板面布置取查弓形降液管的寬度與面積圖（《化工原理》下冊8-17圖）確定，即即篩孔按正三角形排列，取孔徑，，得開孔率篩孔率篩孔總面積塔高4塔的流體力學(xué)驗4.1節(jié)精餾段塔板校核4.1.1降液管液泛取板厚，查干板孔流系數(shù)圖干板壓降故氣相動能因子查充氣系數(shù)和動能因子間之關(guān)系圖（《化工原理》下冊8-19圖）確定充氣系數(shù)計算氣體通過塔板的壓降計算液體通過塔板的壓降計算降液管內(nèi)清液層高度，并取泡沫相對密度，而可見＜，滿足要求。降液管內(nèi)不會發(fā)生液泛。4.1.2降液管液體停留時間即：，可見停留時間足夠，不會發(fā)生氣泡夾帶現(xiàn)象。4.1.3液沫夾帶可見液沫夾帶量可以允許。4.1.4漏夜計算克服液體表面張力的作用引起的壓降計算漏夜點氣速可見不會發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象。4.2節(jié)提餾段塔板校核4.2.1降液管液泛取板厚，查干板孔流系數(shù)圖干板壓降故氣相動能因子查充氣系數(shù)和動能因子間之關(guān)系圖（《化工原理》下冊8-19圖）確定充氣系數(shù)計算氣體通過塔板的壓降計算液體通過塔板的壓降計算降液管內(nèi)清液層高度，并取泡沫相對密度，而可見＜，滿足要求。降液管內(nèi)不會發(fā)生液泛。4.2.2降液管液體停留時間即：，可見停留時間足夠，不會發(fā)生氣泡夾帶現(xiàn)象。4.2.3液沫夾帶可見液沫夾帶量可以允許。4.2.4漏夜計算克服液體表面張力的作用引起的壓降計算漏夜點氣速可見不會發(fā)生嚴(yán)重漏液現(xiàn)象。5負荷性能圖計算5.1精餾段氣液流量的流體力學(xué)上下限線5.1.1漏液線第一點取設(shè)計點的液體流量,故,于是,相應(yīng)漏夜點的氣體體積流量為第二點取液體流量為,由液流收縮系數(shù)圖(《化工原理》下冊8-15圖)得,于是對應(yīng)的漏夜點氣速為故根據(jù)(2.47,618)和(10,654)兩點,作直線①即為漏夜線.5.1.2液體流量下限線令：又：E=1.04則：在負荷性能圖處作垂直線，即為液體流量下限線②。5.1.3液體流量上限線取降液管內(nèi)液體停留時間為3s，則：在負荷性能圖處作垂直線，即為液體流量上限線③。5.1.4過量霧沫夾帶線第一點為設(shè)計點，由于是第二點取液體流量為，根據(jù)(2.47,2634)和(10,2470)兩點,在負荷性能涂上作出液沫夾帶線④.5.1.5液泛線第一點為設(shè)計點，，，已求得令可見已知，由上式解出，得第二點取液體流量為，由上式解出為根據(jù)(2.47,2657)和(10,2449)兩點,在負荷性能涂上作出液泛線⑤。圖5-1苯-甲苯精餾段負荷性能圖5.1.6塔板工作線在負荷性能圖4-1上做出斜率為的直線,既為塔板工作線。此線與流體力學(xué)上下限線相較于A，B兩點，讀出A，B兩點的縱坐標(biāo)值既為和，并求出操作彈性：操作彈性=由此可見，該精餾塔的操作彈性大，其操作范圍也相應(yīng)變大，即允許的氣液負荷變化范圍就大，說明塔的適應(yīng)能力強。5.2提餾段氣液流量的流體力學(xué)上下限線5.2.1漏液線第一點取設(shè)計點的液體流量,故,于是,相應(yīng)漏夜點的氣體體積流量為第二點取液體流量為,由液流收縮系數(shù)圖(《化工原理》下冊8-15圖)得,于是對應(yīng)的漏夜點氣速為故根據(jù)(5.07,674)和(10,680)兩點,作直線①即為漏夜線.5.2.2液體流量下限線令：又：E=1.04則：在負荷性能圖處作垂直線，即為液體流量下限線②。5.2.3液體流量上限線取降液管內(nèi)液體停留時間為3s，則：在負荷性能圖處作垂直線，即為液體流量上限線③。5.2.4過量霧沫夾帶線第一點為設(shè)計點，由于是第二點取液體流量為，根據(jù)(5.07,2462)和(10,2308)兩點,在負荷性能涂上作出液沫夾帶線④5.2.5液泛線第一點為設(shè)計點，，，已求得令可見已知，由上式解出，得第二點取液體流量為，由上式解出為根據(jù)(5.07,2511)和(10,2343)兩點,在負荷性能涂上作出液泛線⑤。圖5-2苯-甲苯提餾段負荷性能圖5.2.6塔板工作線在負荷性能圖5-2上做出斜率為的直線既為塔板工作線。此線與流體力學(xué)上下限線相較于A，B兩點，讀出A，B兩點的縱坐標(biāo)值既為和，并求出操作彈性：操作彈性=由此可見，該精餾塔的操作彈性大，其操作范圍也相應(yīng)變大，即允許的氣液負荷變化范圍就大，說明塔的適應(yīng)能力強。6主要設(shè)計結(jié)果總匯符號代表參數(shù)數(shù)值符號代表參數(shù)數(shù)值平均溫度86塔橫截面積平均壓力105.15鼓泡區(qū)面積氣相流量篩孔直徑0.025液相流量篩孔數(shù)目9600實際塔板數(shù)2421孔中心距0.012有效段高度開孔率12.1％精餾塔塔徑mu空塔氣速0.91m板間距0.40氣體速率0.824m回流比1.57K穩(wěn)定系數(shù)2.16堰長0.56液液沫夾帶0.007(kg液/kg氣)堰高0氣相負荷上限21.613板上液層高度0.060m氣相負荷下限2.15氣體通過塔板壓降0.07m液注操作彈性2.29降液管底隙高度0.42安定區(qū)寬度0.077總結(jié)本精餾設(shè)計方案從整體上看，設(shè)計趨于準(zhǔn)確，一般情況下操作安全，操作彈性也比較大，可以完成生產(chǎn)任務(wù)的要求。流程中設(shè)有自動控制系統(tǒng)可以保證一定的塔效率，輔助設(shè)備充分滿足要求，并且在設(shè)計中選用了節(jié)能型工藝流程，具有一定的優(yōu)越性。在計算過程中，數(shù)據(jù)比較精確，大多數(shù)據(jù)采用Excel計算，其中以精餾塔塔頂、塔釜、進料板及進料溫度為代表的試差計算以及第一塊板、塔釜物料流量等重要數(shù)據(jù)的求取。在本設(shè)計中考慮了能量的綜合利用和能量合理的利用，用塔頂蒸汽預(yù)熱原料，一方面為原料的預(yù)熱提供了熱量，節(jié)約了水蒸汽的用量，另一方面，本產(chǎn)品本身得到一部分的冷凝，節(jié)約了冷凝水的用量，按每沒m3水為1元，每噸水蒸汽為50元算，每年節(jié)約近5萬元。同時，在整個流程中用氣動閥控制，在操作過程中某一關(guān)鍵步驟出現(xiàn)非正常時，自動裝置就會及時反應(yīng)并自動調(diào)節(jié)，避免人為的失誤。在整個操作過程中，主要控制進料版、進料、塔頂、塔釜的回流溫度及壓力。在設(shè)計中，由于設(shè)計時間較短，只計算了精餾塔。在選取冷凝器時，用塔頂蒸汽預(yù)熱原料的換熱器沒有算，但從熱量衡算中可看出，其熱量很小，所需的換熱器應(yīng)是一個小型換熱器。參考文獻[1]陳敏恒等.《化工原理》上下冊.化學(xué)工業(yè)出版社.2006年5月第3版[2]馮伯華.《化學(xué)工程手冊》第1、2、3、6卷.化學(xué)工業(yè)出版社.1989年10月第1版[3]包丕琴.《華工原理課程設(shè)計指導(dǎo)書》.北京化工大學(xué)化工原理教研室.1997年4月[4]陳洪鈁.《化工分離過程