蒸餾塔工藝圖

『壹』 苯-甲苯混合物分離精餾塔設計

第一章 概 述 1.1精餾塔的簡單介紹 精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。蒸氣由塔底進入，與下降液進行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉移，蒸氣中的難揮發(高沸點)組分不斷地向下降液中轉移，蒸氣愈接近塔頂，其易揮發組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發組分則愈富集，達到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為迴流液返回塔頂進入精餾塔中，其餘的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發後，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。
1.2本設計的目的和意義 通過本次課程設計，培養學生多方位、綜合地分析考察工程問題並獨立解決工程實際問題的能力。主要體現在以下幾個方面：
（1）資料、文獻、數據的查閱、收集、整理和分析能力。要科學、合理、有創新地完成一項工程設計，往往需要各種數據和相關資料。因此，資料、文獻和數據的查找、收集是工程設計必不可少的基礎工作。
（2）工程的設計計算能力和綜合評價的能力。為了使設計合理要進行大量的工藝計算和設備設計計算。本設計包括塔板結構和附屬設備的結構計算。
（3）工程設計表達能力。工程設計完成後，往往要交付他人實施或與他人交流，因此，在工程設計和完成過程中，都必須將設計理念、理想、設計過程和結果用文字、圖紙和表格的形式表達出來。只有完整、流暢、正確地表達出來的工程設計的內容，才可能被他人理解、接受，順利付諸實施。
通過本設計不僅可以進一步鞏固學生所學的相關啊知識，提高學生學以致用的綜合能力，尤其對精餾、流體力學等課程更加熟悉，同時還可以培養學生尊重科學、注重實踐和學習嚴禁、作風踏實的品格。

第二章 設計計算 2.1確定設計方案 本設計任務是分離苯-甲苯混合物。對於二元混合物的分離，應採用連續精餾流程。設計中採用中間泡點進料，將苯和甲苯混合液經原料預熱器加熱至泡點後送入精餾塔。塔頂上升蒸汽採用全凝器冷凝後，一部分作為迴流，其餘為塔頂產品，經冷卻器冷卻後送至貯槽。該物系屬易分離物系，最小迴流比較小，故操作迴流比取最小迴流比的2倍。塔釜採用間接蒸汽加熱，塔底產品冷卻後送至儲罐。
2.2精餾塔的物料衡算 1.原料及塔頂、塔底產品的摩爾分率
苯的摩爾質量 MA=78.11 kg/kmol
甲苯的摩爾質量 MA=92.13 kg/kmol
xF = =0.541
xD = =0.992
xW = =0.012
2.原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量
MF=0.541×78.11+(1-0.541)×92.13=84.55 kg/kmol
MD=0.992×78.11+(1-0.992)×92.13=78.22 kg/kmol
MW=0.012×78.11+(1-0.012)×92.13=91.96 kg/kmol
3.物料衡算
原料處理量 F= =131.41 kmol/h
總物料衡算 D+W=131.41
苯物料衡算 0.992D+0.012W=131.41×0.541
聯立解得 D=70.93 kmol/h
W=60.48 kmol/h
2.3塔板數的確定 常壓下苯-甲苯的氣液平衡與溫度關系
溫度t
110.6
106.1
102.2
98.6
95.2
92.1
89.4
86.8
84.4
82.3
81.2
80.2
x（摩爾分數）

y

0

0
0.088

0.212
0.2

0.37
0.3

0.5
0.397

0.618
0.489

0.71
0.592

0.789
0.7

0.853
0.803

0.914
0.903

0.957
0.95

0.979
1.0

1.0
1.理論塔板數NT的求取
苯-甲苯屬理想物系，可採用圖解法求理論塔板數。
①由上表查得苯-甲苯物系的氣液平衡數據，繪出下面x-y圖

②求最小迴流比及操作迴流比。
採用作圖法求最小迴流比。在上圖中對角線上，子點e（0.542，0.542）做垂線ef即為進料線（q線），該線於平衡線的交點坐標為
yq=0.756 xq=0.542
故最小迴流比為
Rmin=1.103
取操作迴流比為
R=2Rmin=2.206
③求精餾塔氣、液相負荷
L=RD=156.47 kmol/h
V=(R+1)D=234.47 kmol/h
L′=L+F=289.94 kmol/h
V′=V=234.47 kmol/h
④求操作線方程
精餾段操作線方程為
y= x+ XD=0.667x+0.301
提餾段操作線方程為
y′= 』- Xw =1.237x』-0.003
5圖解法求理論塔板層數
採用圖解法求理論踏板層數，如上圖所示。求解結果為
總理論塔板層數 NT=12.5
進料板位置 NF=6
2.實際塔板層數的求取
精餾段實際塔板層數 N精=6/0.56≈11
提留段實際塔板層數 N提=6.5/0.56≈12

2.4精餾塔工藝條件的計算 1.操作壓力計算
塔頂操作壓力 PD=101.3+4=105.3 kPa
每層塔板壓降 ΔP=0.7 kPa
進料板壓力 PF=112.3 kPa
精餾段平均壓力 Pm=108.8 kPa
2.平均摩爾質量計算
塔頂平均摩爾質量計算
由xD=y1=0.992，查平衡曲線，得
x1=0.956
MVDm=0.992×78.11+(1-0.992)92.13=78.22 kg/kmol
MLDm=0.956×78.11+(1-0.956)92.13=79.66 kg/kmol
進料板平均摩爾質量計算
由圖解理論板，得
yF=0.720
查平衡曲線，得
xF=0.497
MVFm=0.720×78.11+(1-0.720)92.13=82.04 kg/kmol
MLFm=0.497×78.11+(1-0.497)92.13=85.16 kg/kmol
精餾段平均摩爾質量
MVm=(78.22+82.04)/2=80.13 kg/kmol
MLm=(79.66+85.16)/2=82.41 kg/kmol
3.平均密度計算
(1)氣相平均密度計算
由理想氣體狀態方程計算，即
рVm= =2.88 kg/m3
(2)液相平均密度的計算
液相平均密度計算依下式計算，即
1/рVm=∑ai/рi
塔頂液相平均密度的計算
由tD=82.1℃，查手冊得
рA=812.7 kg/m3 рB=807.9 kg/m3
рLDm= =812.6kg/m3
進料板的平均密度計算
由tF=99.5℃，查手冊得
рA=793.1 kg/m3 рB=790.8 kg/m3
進料板液相的質量分率
aA=0.456
рLFm= =791.8 kg/m3
精餾段液相平均密度為
рLm=(812.6+791.8)/2=802.2 kg/m3

2.5精餾塔塔體工藝尺寸計算 1.塔徑的計算
精餾段的氣、液相體積流率
Vs= =1.812 m3/s
Ls= =0.0045 m3/s
由 umax=C
=0.0413

取板間距HT=0.40 m，板上液層高度hL=0.06 m,則
HT-hL=0.40-0.06=0.34 m
查資料可得 C20=0.075
C= C20 =0.0753
Umax =0.0753 =1.254 m/s
取安全系數為0.7，則空塔氣速為
u=0.7 umax=0.878 m/s
D= =1.66 m
按標准塔徑圓整後為 D=1.5 m
塔截面積為
AT=2.16 ㎡
實際空塔氣速為
u=0.839 m/s
2.精餾塔的有效高度計算
精餾段有效高度為
Z精=（N精—1）HT=4 m
提餾段有效高度為
Z提=（N提—1）HT=4.4 m
在進料板上開一人孔，其高度為0.8 m
故精餾塔的有效高度為
Z=Z精+Z提+0.8=9.2 m

2.6塔板主要工藝尺寸的計算 1.溢流裝置的計算
因塔徑D= 1.5m，可選用單溢流弓形降液管，採用凹形受液盤。各項計算如下：
(1)堰長lW
取 lW=0.66D=0.99 m
(2)溢流堰高度hW
由 hW=hL-hOW
選取平直堰，堰上液層高度hOW，近似的取E=1得
hOW= E =0.019 m
取板上清液層高度 hL=0.06 m
故 hW=0.06-0.019=0.041 m
(3)弓形降液管寬度Wd和截面積Af
由 lW/D=0.66 得
Af/AT=0.0722 Wd/D=0.124
故 Af=0.198 ㎡
Wd=0.186 m
驗算液體在降液管中停留的時間
θ= =17.6 s＞5 s
故降液管設計合理。
2.7篩板流體力學的驗算 1.液面落差
對於篩板塔，液面落差很小，且塔徑和液流量不是很大，故可忽略液面落差的影響。
2.液沫夾帶
液沫夾帶量eV計算，即
eV= ( ) =0.042 kg＜0.1 kg
hf=2.5 =0.15 m
故在本設計中液沫夾帶量eV在允許范圍內。
3.漏液
對篩板塔，漏液點氣速u0，min計算，即
u0，min=4.4
=6.0276 m/s
實際孔速
u0= Vs/A0=16.23 m/s＞u0，min
穩定系數為
K=u0 /u0，min=2.692＞1.5
故在本設計中無明顯漏液。

第三章 設計結果匯總

序號 項目 數值
1 平均溫度 ,℃ 90.8
2 平均壓力Pm，kPa 108.8
3 氣相流量Vs (m3/s) 0.872
4 液相流量Ls (m3/s) 0.0022
5 實際塔板數 23
6 有效段高度Z，m 9.2
7 塔徑，m 1.0
8 板間距，m 0.4
9 溢流形式 單溢流
10 降液管形式 弓形
11 堰長，m 0.66
12 堰高，m 0.051
13 板上層液高度，m 0.06
14 堰上層液高度，m 0.009
15 空塔氣速，m/s 1.111
16 液沫夾帶eV，(kg液/kg氣) 0.042
17 穩定系數 2.69
18 篩孔直徑,m 0.005
19 孔中心距,m 0.015
20 篩孔直徑,m 0.005

『貳』 精餾塔帶控制點的流程圖解釋說明

你要的基礎：P代表壓力，L代表液位，T代表溫度，F代表流量
1，以塔頂為例版，PE-1011檢測到塔頂壓力信號權，變送至DCS，與設置參數進行比較後，送出調節信號到PV-1012。以此圖來看，當壓力高於某值時，開大PV-1012。目的是保持塔頂壓力的穩定。
2，復雜點的串控，以再沸器控制為例，主調為溫度，副調為流量。FE-1011檢測流量，變送至DCS，與設置參數進行比較後，送出調節信號到TV-1011。
TE-1011檢測到靈敏板溫度升高，變送至DCS，與設置參數進行比較後，結果作為FRQC-1011的設定值，再與FE-1011的測定值進行比較，送出調節信號給FV-1011。
以此圖，當FE-1011升高時，DCS送出信號使FV-1011關小；當TE-1011升高時，送出信號使FV-1011關小。

『叄』 常減壓裝置工藝流程圖

常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱，因為兩個裝置通常在一起，故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序：原油的脫鹽、脫水;常壓蒸餾;減壓蒸餾。以下是我為大家整理的關於，給大家作為參考，歡迎閱讀!
常減壓裝置的主要裝置
1、電脫鹽罐 其主要部件為原油分配器與電級板。

原油分配器的作用是使從底部進入的原油通過分配器後能夠均勻地垂直向上流動，目前一般採用低速槽型分配器。

電極板一般有水平和垂直兩種形式。交流電脫鹽罐常採用水平電極板，交直流脫鹽罐則採用垂直電極板。水平電極板往往為兩至三層。

2、防爆高阻抗變壓器 變壓器是電脫鹽裝置的關鍵裝置。

3、混合設施。 油、水、破乳劑進脫鹽罐前應充分混合，使水和破乳劑在原油中盡量分散到合適的濃度。一般來說，分散細，脫鹽率高;但分散過細時可形成穩定乳化液反而使脫鹽率下降。脫鹽裝置多用靜態混合器與可調差壓的混合閥串聯來達到上述目的。

工藝流程：煉油廠多採用二級脫鹽工藝，圖：1-1 所在地址

常壓蒸餾原理：

精餾又稱分餾，它是在精餾塔內同時進行的液體多次部分汽化和汽體多次部分冷凝的過程。

原油之所以能夠利用分餾的方法進行分離，其根本原因在於原油內部的各組分的沸點不同。

在原油加工過程中，野汪把原油加熱到360～370℃左右進入常壓分餾塔，在汽化段進行部分汽化，其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點的餾分優先汽化成為氣體，而蠟油、渣油仍為液體。

減壓蒸餾原理：

液體沸騰必要條件是蒸汽壓必須等於外界壓力。

降低外界壓力就等效於降低液體的沸點。壓力愈小，沸點降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低於大氣壓以下進行，這種過程稱為減壓蒸餾。

常減壓裝置的主要裝置為： 塔 和 爐。

塔是整個裝置的工藝過程的核心，原油在分餾塔中通過傳質傳熱實現分餾作用，最終將原油分離成不同組分的產品。最常見的常減壓裝置流程為三段氣化流程或稱為「兩爐三塔流程」，常減壓中的塔包括：初餾塔或閃蒸塔、常壓塔、減壓塔。

a、蒸餾塔的結構：

塔體：塔體是由直圓柱型桶體，高度在35～40米左右，材質一般為A3R或16MnR，對於處理高含硫原油的裝置，塔內壁還有不銹鋼襯里。

塔體封頭：一般為橢圓形或半圓形。

塔底支座：塔底支座要求有一定高度嫌明，以保證塔底泵有足夠的灌注壓頭。

塔板或填料：是塔內介質接觸的載體，傳質過程的三大要素之一。

開口及管嘴：是將塔體和其它部件連線起來的部件，一般由不同口徑的無縫鋼管加上法蘭和塔體焊接而成。

人孔：是進入塔內安裝檢修和檢查塔內裝置狀況之用，一般為直徑450～500的圓型或橢圓型孔。

進料口：由於進料氣速高，流體的沖刷很大，為減小塔體內所受損傷。同時為使氣、液分布和緩沖的作用。進料處一般有較大的空間，以利於氣液充分分離。

液體分布器：使迴流液體在填料上方均勻分布，常減壓裝置應用較多的是管孔式液體分布器和噴淋型液體分布器。

氣體分布器：氣體分布器一般應用在汽提蒸汽入塔處，目的是使蒸汽均勻分布。

破沫網：在減壓塔進料上方，一般都裝有破沫網，破沫網由絲網或其它材料組成，當帶液滴的氣體經過破沫網時，液滴與破沫網相撞，附著在破沫網上的液滴不斷積聚，達到一定體積時下落

集油箱：主要作用是收集液體供抽出或再分配。集油箱將填料分成若干個氣相連續液相分開的簡單塔，它靠外部打入液體建立塔的迴流。

塔底防漏器：為防止塔底液體流出時，產生旋渦將油氣捲入，使泵抽空。塔底裝有防漏器。它還可以阻擋塔內雜質，防止其阻塞管線和進入泵體內。

外部保溫層：一般用集溫溫磚砌成，並用螺絲固定，外包薄鐵皮或鋁皮，保溫層起隔熱和保溫作用。

b、加熱爐：一般為管式加熱爐，其作用為：是利用燃料在爐膛內燃燒時產生的高溫火焰與煙氣頌者仔作為熱源，加熱爐中高速流動的物料，使其達到後續工藝過程所要求的溫度。

管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統、燃燒及通風系統五部分組成。

通常包括鋼結構、爐管、爐牆、燃燒器、孔類配件等。

輻射室：輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所，其熱負荷佔全爐的70～80%。

輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，以輻射為主，故又稱輻射管。它直接受火焰輻射沖刷，溫度高，所以其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩定性。

對流室：對流室是輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁，進行有效的對流傳熱其熱負荷佔全爐的20～30%。對流室一般布置在輻射室之上，有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果，多採用釘頭管和翅片管。

余熱回收系統：余熱回收系統用以回收加熱爐的排煙余熱。

以靠預熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回到爐中

是採用另外的系統回收熱量。前者稱為空氣預熱方式，後者通用水回收稱為廢熱鍋爐方式。

燃燒及通風系統：通風系統的作用是把燃燒用空氣匯入燃燒器，將廢煙氣引出爐子。

它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力，後者使用風機。

過去，絕大多數爐子都採用自然通風方式，煙囪安裝在爐頂。

隨著爐子的結構復雜化，爐內煙氣側阻力增大，加之提高加熱爐的熱效率的需要，採用強制通風方式日趨普。

『肆』 製作精餾塔裝配圖時,怎樣確定繪圖比例

製作精餾塔裝配圖時，確定繪圖比例：

迴流比為塔頂迴流量與塔頂產品量之比，是精餾操作中的一個重要工藝參數。在進料組成、進料狀態、操作壓力和分離要求一定的情況下，隨著迴流比的增大，操作費增加，但所需塔板數減少。

設備費降低，因此，在精餾裝置的設計中，綜合設備費和操作費的考慮，取總費用（設備費和操作費之和）最低時的迴流比，即為最佳迴流比。

塔板的分類

板式塔是一種應用極為廣泛的氣液傳質設備，它由一個通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設置的若干塔板所組成。板式塔正常工作時，液體在重力作用下自上而下通過各層塔板後由塔底排出；氣體在壓差推動下，經均布在塔板上的開孔由下而上穿過各層塔板後由塔頂排出，在每塊塔板上皆儲有一定的液體，氣體穿過板上液層時，兩相接觸進行傳質。

『伍』 如何繪制精餾塔裝置圖

精餾塔的裝置圖必須滿足兩個條件：1、塔頂有冷凝迴流；2、塔釜有再沸器。另外有中間進料，塔頂有輕產品出料，塔底釜液作為重產品出料。畫個示意圖即可，主要是要體現出精餾的必要條件。

『陸』 精餾塔工藝流程圖

精餾塔工藝流程圖如下：

https://img0..com/it/u=1330462134,971306626&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=961&h=500

精餾分餾塔的工作原理是：在有限的空間內，盡可能的增大液相混合物的熱交換面積，一般用於精餾分餾的混合物為有機共沸物，共沸物從反應釜內首先受熱上升至分餾段，沸點低的繼續上升，因為塔頂在受到低沸點物的傳熱後溫度和低沸點物一致，所以低沸點物被分餾出來，而較螞搜帶高漏帶沸點物因為沒有達到相應的沸點，故會受冷卻後迴流至反應釜內或分餾柱下半部分，待低沸點物被完全餾悶蘆出後，較高沸點物相繼被分餾，然後是高沸點物的餾出，最後反應釜底部是殘渣。

『柒』 乙醇生產工藝流程圖

工業上玉米製造酒精的流程是：
玉米——粉碎——蒸煮（糊化）——糖化（加糖化酶）——發酵（加酵母菌種）——蒸餾塔（蒸餾）——精餾塔（精餾）——酒精
酵母菌將糖發酵成酒精的過程不是簡單的化學反應，其機理至今仍莫衷一是。

『捌』 什麼是精餾塔設計條件圖、生產工藝流程圖有樣板嗎

條件圖就是設備圖外加條件備注就行了，就是把精餾塔，再沸器，冷凝器，還有其他換熱器、管道用CAD畫出來，直到得到餾分，沒升級，不能傳圖片。

『玖』 苯乙烯生產工藝流程圖

通過飛秒檢測發現由苯及乙烯發生烷基化反應得到粗乙苯，進入乙苯分離塔將重組分二乙苯，三乙苯及焦油從塔釜回收循環，塔頂得到苯與乙苯混合物，進入乙苯精餾塔，塔頂得到的苯進行回收，在烷基化反應塔中再次進行反應。
在精餾塔中製得的乙苯，進入乙苯脫氫反應器，得到謹慎苯乙烯粗產品及其他雜質。進入乙苯/苯乙烯分離塔，將粗苯乙烯從塔灶晌段底進入苯乙烯蒸餾塔，隱譽通過苯乙烯蒸餾塔，得到符合產品要求的精製苯乙烯，塔底有焦油等雜質排出。乙苯/苯乙烯分離塔塔頂得到的是粗乙苯，進入甲苯/乙苯分離塔，可以從其塔底得到較高純度的乙苯，通過循環回收乙苯，讓乙苯重新進入脫氫反應器。甲苯/乙苯塔塔頂得到甲苯，進入苯/甲苯塔進行分離，塔頂得到苯，塔底得到甲苯。 如下圖：

『拾』 空分精餾塔的工藝原理是什麼樣的

空分精餾原理如下：

由本分離工藝可確保得到高純度的產專品屬，同時還可得到較好的產量。空氣精餾由氧氣-氮氣的氣液相交換組成，液體與上升的O2-N2混合物逆流相遇。故而精餾塔板（例如，多孔塔盤）主要被用於該類交換。由於氮氣的沸點較低，故而達到平衡時，直接位於液體混合物（液態空氣）上方的蒸汽中的N2濃度比液體中的N2濃度較高。蒸汽和液體餾分分別經過精餾塔盤，力圖在接觸時通過交換氧氣和氮氣來維持平衡：該過程同時還包括熱交換（氧氣的冷凝，氮氣的汽化）。於是上升中的氣體混合物的氮氣濃度越來越高，下降液體中的氧濃度越來越高。