苯-甲苯板式塔設(shè)計(jì)

2023/2/5設(shè)計(jì)題目：苯－甲苯連續(xù)精餾塔的設(shè)計(jì)1、操作條件

進(jìn)料熱狀態(tài)：自選塔頂壓強(qiáng)：4.0kPa

單板壓降：不大于0.7KPa每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：330天（一年中有一個(gè)月檢修）冷卻水溫度：自選飽和水蒸汽壓力（溫度）：自選2023/2/5塔板：單號(hào)：篩板塔；雙號(hào)：浮閥塔年產(chǎn)量進(jìn)料濃度

0.650.680.700.720.750.7850000120111525365400021228241037580001630391438620002917842639660001972227540700006181223134174000313233343542780004344454647482、生產(chǎn)任務(wù)塔頂產(chǎn)品濃度：98.5%塔底釜液含易揮發(fā)組分的質(zhì)量不高于：

6.0%3、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

（1）確定精餾裝置流程，繪出流程示意圖。（2）工藝參數(shù)的確定：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔板數(shù)，塔板效率，實(shí)際塔板數(shù)等。（3）主要設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算：板間距，塔徑，塔高，溢流裝置，塔盤布置等。（4）流體力學(xué)計(jì)算：流體力學(xué)驗(yàn)算，操作負(fù)荷性能圖及操作彈性。(5)輔助設(shè)備選型與計(jì)算(6)繪制塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖：1號(hào)圖紙（可手畫圖或者AutoCAD）（7）撰寫課程設(shè)計(jì)說明書（A4紙書寫）2023/2/5設(shè)計(jì)題目:板式精餾塔設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)2023/2/5工藝設(shè)計(jì)選擇工藝流程和工藝條件加料方式b.加料狀態(tài)c.塔頂蒸汽冷凝方式d.塔釜加熱方式e.塔頂塔底產(chǎn)品的出料狀態(tài)塔頂產(chǎn)品由塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻至常溫。精餾工藝計(jì)算：物料衡算確定各物料流量和組成。經(jīng)濟(jì)核算確定適宜的回流比根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)常費(fèi)和設(shè)備投資費(fèi)綜合核算最經(jīng)濟(jì)原則，盡量使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，確定適宜回流比。2023/2/5(a).生產(chǎn)經(jīng)常費(fèi)包括再沸器水蒸汽費(fèi)，塔頂冷凝器，產(chǎn)品冷卻器冷卻水費(fèi)。a1.水蒸汽費(fèi)用CS

采用飽和水蒸汽壓力：2.5kgf/cm2(表壓)

按1噸煤可獲得6噸水蒸汽計(jì)。

1噸煤單價(jià)250元。a2.冷卻水費(fèi)用CW

冷卻水單價(jià)按2元/噸而定。換熱器中冷卻水溫升一般取10~20℃。(b).設(shè)備投資費(fèi)b1.精餾塔投資費(fèi)CD

成本：20000D1.2元/實(shí)際塔板

D：精餾塔內(nèi)徑mb2.年折舊率為15%

全塔成本：20000D1.2Ne×15%元/年

Ne：實(shí)際塔板數(shù)2023/2/5全塔效率采用O'connell關(guān)聯(lián)式計(jì)算。(c).總費(fèi)用和適宜回流比總費(fèi)用CT=CD+CS+CW元/年總費(fèi)用最低所對應(yīng)的回流比作為最佳回流比，然后四舍五入近似到小數(shù)點(diǎn)后一位，作為適宜回流比。在用計(jì)算機(jī)計(jì)算的同時(shí)，應(yīng)有一組手算結(jié)果。精餾塔實(shí)際塔板數(shù)用近似后的適宜回流比在計(jì)算機(jī)上通過逐板計(jì)算得到全塔理論塔板數(shù)以及精餾段和提餾段各自的理論塔板數(shù)。然后根據(jù)全塔效率ET，求得全塔、精餾段、提餾段的實(shí)際塔板數(shù)，確定加料板位置。2023/2/52.精餾塔設(shè)備設(shè)計(jì)選擇塔型和板型采用板式塔，板型為篩板(浮閥)塔。塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和流體力學(xué)計(jì)算按塔頂或塔底狀態(tài)設(shè)計(jì)一~二塊板，其中精餾段和提餾段各段的塔板結(jié)構(gòu)盡可能一致。注：以上的塔板設(shè)計(jì)可在手算優(yōu)化一塊塔板的基礎(chǔ)上，使用“化工塔器CAD設(shè)計(jì)軟件”進(jìn)行其余塔板的優(yōu)化設(shè)計(jì)。繪制塔板負(fù)荷性能圖：分別畫出精餾段和提餾段的負(fù)荷性能圖。有關(guān)具體機(jī)械結(jié)構(gòu)和塔體附件的選定接管規(guī)格：根據(jù)流量和流體的性質(zhì)，選取經(jīng)驗(yàn)流速，選擇標(biāo)準(zhǔn)管道。全塔高度：包括上、下封頭，裙座高度。2023/2/53.附屬設(shè)備設(shè)計(jì)和選用(1)加料泵選型，加料管規(guī)格選型加料泵以每天工作3小時(shí)計(jì)（每班打1小時(shí)）。大致估計(jì)一下加料管路上的管件和閥門。(2)高位槽、貯槽容量和位置高位槽以一次加滿再加一定裕量來確定其容積。貯槽容積按加滿一次可生產(chǎn)10天計(jì)算確定。(3)換熱器選型對原料預(yù)熱器，塔底再沸器，塔頂產(chǎn)品冷卻器等進(jìn)行選型。(4)塔頂冷凝器設(shè)計(jì)選型根據(jù)換熱量，回流管內(nèi)流速，冷凝器高度，對塔頂冷凝器進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。2023/2/52023/2/52023/2/52023/2/52023/2/5塔板負(fù)荷性能圖Vs,m3/sLs,m3/s(1)霧沫夾帶線(2)