年产500吨马来酸二乙酯车间工艺设计--填料精馏塔的设计

教学单位 化学化工学院 学生学号 200992074037 编 号 本科毕业设计全套图纸加扣 3346389411或3012250582 题目 年产500吨马来酸二乙酯车间工艺设计 填料精馏塔的设计 学生姓名 专业名称 化学工程与工艺 指导教师 2013 年 5 月 26 日目 录摘 要1Abstract11. 概述21.1 马来酸二乙酯的性状及应用2 1.1.1 马来酸二乙酯的性状2 1.1.2 马来酸二乙酯的应用21.2 马来酸二乙酯的危险性概述21.3 马来酸二乙酯的消防措施31.4 马来酸二乙酯的储存31.5 马来酸二乙酯的操作注意事项31.6 马来酸二乙酯的应急处理41.7 运输注意事项41.8 国内外市场需求42. 马来酸二乙酯的生产工艺介绍52.1 马来酸二乙酯的生产方法5 2.1.1 硫酸催化酯化法5 2.1.2 离子交换法62.2 马来酸二乙酯的生产工艺选择63. 生产工艺63.1 工艺流程图63.2 反应流程74. 精馏概述和填料概述84.1 填料精馏塔设计的依据及其发展状况84.2 塔填料的类型、材质及选择8 4.2.1 填料的类型9 4.2.2 填料材质的类型9 4.2.3 填料塔的选择105. 设计任务与设计条件105.1 要求105.2 条件105.3 设计任务11 5.3.1 精馏塔的物料衡算11 5.3.2 塔板数的确定11 5.3.3 精馏塔的塔体工艺尺寸计算11 5.3.4 填料层压降的计算11 5.3.5 绘制生产工艺流程图，绘制精馏塔设计图116. 精馏塔底物料衡算116.1 马来酸二乙酯的生产产量116.2 各原料加入量及工艺各部分损耗116.3 精馏塔计算数据126.4 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率126.5 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量136.6 物料衡算136.7 精馏塔的模拟计算13 6.7.1 q=1进料14 6.7.2 求精馏塔的气、液相负荷14 6.7.3 操作线方程14 6.7.4 逐板计算法146.8 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算16 6.8.1 操作温度计算16 6.8.2 平均摩尔质量计算16 6.8.3 平均密度计算177.精馏塔的塔体工艺尺寸计算187.1 塔径的计算18 7.1.1 精馏段塔径按第1块板的数据近似计算18 7.1.2 提馏段塔径计算197.2 液体喷淋密度及空塔气速核算（D以圆整后为准）197.3 填料层高度计算207.4 填料层压降计算21结 束 语22参考文献23谢 辞24年产500吨马来酸二乙酯车间工艺设计 填料精馏塔的设计摘 要：顺丁烯二酸二乙酯是一种重要的精细化工中间体，是用于生产有机磷农药马拉硫磷的重要物质，也是合成高分子化合物的单体。本文主要介绍了年产500吨顺丁烯二酸二乙酯车间工艺中分离苯、乙醇共沸物和顺丁烯二酸二乙酯精馏塔的具体设计。根据物料衡算确定了填料精馏塔的工艺参数及塔体类型，得到纯度较大的顺丁烯二酸二乙酯。关键词：苯；顺丁烯二酸二乙酯；填料精馏塔；相对挥发度Process design of worshop with annual output of 500 tons of maleic acid diethyl ester The design of packing distillation column(College of Chemistry and Chemical Engineering Baoji University of Arts and Sciences,Baoji Shaan xi 721013)Abstract: Maleic acid diethyl ester is an important fine chemical intermediates, it is important for material production of organic phosphorus pesticide malathion, and it is also the synthesis of macromolecule. This paper mainly introduces the design of packing distillation column process for an annual output of 500 tons of concrete along the separation of benzene, ethanol azeotrope and maleic acid ethyl ester. According to material balance, the types of process parameters of packed distillation tower and tower body were determined.Key words: benzene; diethyl maleate; packed column; relative volatility degree.1. 概述1.1 马来酸二乙酯的性状及应用1.1.1 马来酸二乙酯的性状马来酸二乙酯又名顺丁烯二酸二乙酯、失水苹果酸二乙酯、失水苹果酸乙酯，英文名 Diethyl maleate，化学式为，分子量为172.18。结构式为：马来酸二乙酯为无色透明液体，常温常压下稳定。微溶于水，溶于醇、醚、烃等有机溶剂，在碱性溶液中易水解1。30时在水中溶解1.4；水在马来酸二乙酯中溶解1.9，与88.2的水形成共沸混合物，共沸点99.65。熔点（）：-11.5， 沸点（）：225.0， 相对密度（水=1）：1.0687（20），相对蒸气密度（空气=1）：5.93，饱和蒸汽压（kPa）：0.133（57.3），酸碱度（PH值）：1，折光率：1.4415，粘度（mPas，25）：3.14，蒸发热（kJ/mol）：52.3，蒸汽压（kPa，30）：0.30。1.1.2 马来酸二乙酯的应用 马来酸二乙酯主要用于生产有机磷农药马拉硫磷，是合成高分子化合物的单体，用作医药、香料、水质稳定剂等的中间体，还作为溶剂，杀虫剂，高聚物单体，塑料助剂等。1.2 马来酸二乙酯的危险性概述侵入途径：吸入、食入、经皮肤吸收。健康危害：该品粉尘和蒸气具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和支气管炎，可伴有腹痛。眼睛和皮肤直接接触有明显刺激作用，并引起灼伤。慢性影响：慢性结膜炎、鼻粘膜溃疡和炎症。有致敏性，可引起皮疹和哮喘。对眼睛、皮肤、粘膜有一定的刺激作用。 环境危害：该物质对环境有害，建议不要让其进入环境，应特别注意对水体的污染。燃爆危险：其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，有腐蚀性。与氧化剂能发生强烈反应，引起燃烧或爆炸。若遇高热，可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。蒸气比空气重，沿地面扩散并易积存于低洼处，遇火源会着火回燃。1.3 马来酸二乙酯的消防措施 有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、沙土灭火。灭火注意事项及措施：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火，尽可能将容器从火场移至空旷处，喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束，处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离；注意用火灭火无效。1.4 马来酸二乙酯的储存 储存在阴凉干燥通风的地方，远离火种、热源。防止阳光直射。需保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类分开存放，切勿混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。1.5 马来酸二乙酯的操作注意事项密闭操作，提供充分的局部排风；操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程；建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器，穿胶布防毒衣，带橡胶手套；远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备；避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类接触；搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏；配备相应品种数量的消防器材及泄漏应急处理设备；倒空的容器可能残留有害物。1.6 马来酸二乙酯的应急处理迅速撤离泄露污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。周围设警告标志，建议应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，尽可能切断泄漏源，防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏，构筑围堤或挖坑收容，用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处理。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带防毒口罩。眼睛防护：戴安全防护眼镜。防护服：穿工作服（防腐材料制作）。手防护：带橡皮手套。其他：工作后，淋浴更衣，注意个人清洁卫生。皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤，就医治疗。眼镜接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通，必要时进行人工呼吸或就医。食入：误食者立即漱口，给饮牛奶或蛋清或就医。1.7 运输注意事项运输前应先检查包装容器是否完整、密封，运输过程中要确保容器不泄露、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、还原剂、酸类、碱类等混装混运。船运时，应与机舱、电源、火源等部位隔离。公路运输时要按规定路线行驶。1.8 国内外市场需求 顺丁烯二酸二乙酯是一种重要的精细化工中间体，是用于生产有机磷农药马拉硫磷的重要物质，也是合成高分子化合物的单体。在21世纪的今天，随着我国农业的不断发展，农业越来越受到重视，对有机农药的品种及数量需求也有一定幅度的增长，因此顺丁烯二酸二乙酯的需求也会相应增加，市场前景相当乐观。2. 马来酸二乙酯的生产工艺介绍2.1 马来酸二乙酯的生产方法马来酸二乙酯由顺丁烯二酸酐和乙醇在硫酸存在下酯化制得;也可用阳离子交换树脂为催化剂进行交换转化而得。工业品顺丁烯二酸二乙酯含量98%，每吨产品消耗顺丁烯二酸酐(95%)585kg，乙醇(95%)604kg。马来酸二乙酯的传统生产工艺是用浓硫酸做催化剂，马来酸酐和乙醇酯化反应合成。2.1.1 硫酸催化酯化法 本工艺分有苯正压操作和无苯负压操作2。有苯正压操作 工艺过程为，将一定量的苯和乙醇加入酯化锅，投入顺丁烯二酸酐在搅拌的情况下，向酯化锅滴加浓硫酸，加料后，将温度升至75左右，酯化反应产生的水分与苯、乙醇形成三元共沸物上升到蒸馏塔，塔顶温度保持在65左右，共沸物由塔顶进入冷凝器，被冷凝器冷却到50左右流入分离器分层，分离器蛇管通入低温水，使温度降至25左右，此时上层液体含苯84.5%，水1%，乙醇14.5%，回流入反应锅内继续酯化蒸馏带水，使可逆的酯化反应进行完全。分离器下层水进一步处理，可回收苯和乙醇。当塔顶温度上升至68.2、分离器下层水液位不再上升时，表示反应锅内水分已经全部蒸出，酯化反应已经完成。此时蒸出的苯和乙醇二元共沸物，不再回流直接由分离器放入储槽，经干燥后，此苯、乙醇共沸物供酯化反应配料使用。无苯负压操作 这是一种重要改进。顺丁烯二酸酐和乙醇在硫酸作用下酯化。借一定的真空和温度将乙醇和反应生成的水呈气态带出，然后通过分馏塔分离出乙醇回流酯化，使反应趋向完全。这种操作方法能缩短反应周期，提高收率和产品质量，改善操作环境，国内生产厂大都采用此法。但考虑到经济效益，正压比负压更容易得到，所以采用有苯正压操作。2.1.2 离子交换法 顺丁烯二酸酐和乙醇的酯化反应在阳离子交换树脂的作用下进行。交换柱直径400、高4m，工作温度为952。此法可以避免硫酸催化法正压有苯操作工艺中的苯污染，但对反应原料和设备要求提高，因为交换树脂容易与高价金属离子如铁、钙、铝等进行交换而失去催化活性，故反应原料中应不含这些金属离子，反应设备要求采用搪玻璃、不锈钢材质。 用粉末型苯乙烯-二乙烯苯强酸性离子交换树脂催化合成顺丁烯二酸二乙酯，能取得提高产品质量、简化工艺、避免游离酸腐蚀的效果。这种粉末树脂是一种能显示离子交换功能的高分子材料，在它交联结构的高分子基体上以化学键结合着许多酸性或碱性基团，能和一般低分子酸、碱一样对某些有机化学反应起催化作用，将苯乙烯-二乙烯苯强酸性离子交换树脂经过10%氢氧化钠及10%盐酸交换浸泡后，洗至近中性，在烘箱110120温度下干燥，按顺丁烯二酸酐重量的1%20%加入反应系统，乙醇过量05%，在50100进行酯化反应。在反应过程中，不断蒸馏出乙醇-水共沸物带出反应生成的水分，在催化剂用量为10%时，完成酯化反应所需时间为46h。然后将反应物中的催化剂粉末树脂过滤分离，就可获得纯度较高的产品，粉末树脂经活化后继续使用。2.2 马来酸二乙酯的生产工艺选择 传统方法成熟，产率稳定。对设备的要求比较低，大规模工业生产经济效益相对比较高且催化剂在液相中具有良好的催化活性。所以马来酸二乙酯生产工艺是用浓硫酸做催化剂，马来酸酐和乙醇酯化反应合成。3. 生产工艺3.1 工艺流程图3中和过滤精馏精馏反应釜脱色冷 凝冷 凝马来酸酐浓硫酸乙醇乙醇、苯活性炭碳酸钠马来酸二乙酯3.2 反应流程本设计采用传统生产工艺用浓硫酸做催化剂，马来酸酐和乙醇反应合成。虽然，以马来酸酐、乙醇、浓硫酸为原料经过酯化制得马来酸二乙酯这一工艺路线有很多缺陷，但是它还是目前比较成熟的工艺方法4。所以本文工艺设计所选择的方法也是以马来酸酐、乙醇、浓硫酸为原料经过酯化制备。反应方程式 酯化反应完全后混合物用碳酸钠中和。酯化反应是一个典型的可逆反应。马来酸二乙酯的生产主要依靠如何优化反应而提高生产效率。常有以下方法： （1）将反应原料中任何一种过量，使平衡尽量向右移动。 （2）将反应中生成的水或酯及时从系统中除去，促使酯化反应完全。生产中常以过量的醇做溶剂与水形成共沸作用，且这种共沸溶剂可以在生产过程中循环使用.在本生产中，由于马来酸酐价格较贵，考虑到生产成本，采用乙醇过量。以浓硫酸做催化剂，苯做带水剂，来促进酯化反应完全。我在本次设计中，担任分离苯、乙醇共沸物和马来酸二乙酯的填料精馏塔的设计。以下是对精馏塔的选择、设计。4. 精馏概述和填料概述 4.1 填料精馏塔设计的依据及其发展状况 混合物的分离是化工生产中的重要过程。蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。它是通过加热造成气液两相物系，利用物系中各组分的挥发度不同的特性以实现分离目的。精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全得分离。精馏可视为有多次蒸馏变来得。不管用何种操作方式，混合液组分间挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据5。填料塔结构简单，压降小，填料易用耐腐蚀材料制造。过去，由于填料本体及塔内构件不够完善，填料塔大多局限于处理腐蚀性介质或不适宜安装塔板的小直径塔。近年来，由于填料结构的改进和新型高效、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效率，又保持了压力降小及性能稳定的特点，因此，填料塔已经被推广到许多大型气液传质的操作中。填料精馏塔为连续接触式的气液传质量设备。自它发明以来，已广泛地应用于化工生产的各个领域。填料塔不仅结构简单，而且阻力小，便于用耐腐蚀材料制造。对于直径较小的塔，处理有腐蚀性的物料或要求压降较小的真空馏塔系统和容易产生泡沫的物料，填料塔都具有明显而独特的优越性。近二十年来，规整填料塔对板式塔、散装填料以及其它多种塔设备产生了巨大的冲击，在国内外引起众多研究者的极大兴趣。在近几年的文献中，国外有大量规整填料的研究报道。它因其高通量、低压降、操作稳定而广泛地用于气液，液液接触的塔设备中。如蒸馏、吸收、萃取等诸多领域，特别是在气液接触中，已越来越多地被采用，如已有设备通过塔负荷的目的。但是，国内在这方面的研究则较少。因此如何设计规整填料蒸馏塔已成为一个重要的研究课题。 填料精馏塔的设计内容有：（1）填料和塔内件类型的选择；（2）填料径流塔的工艺尺寸的计算，包括塔高、塔径、液体喷林密度塔气速的计算等。4.2 塔填料的类型、材质及选择在填料塔中，气液两相间的传质过程只要是在填料表面上进行的，故填料的选择是填料塔设计的一个核心，它直接关系着塔的分离性能。4.2.1 填料的类型 填料塔按其单元结构与在塔内装填方式的不同分为散堆（或颗粒）型填料和规整（或整砌）型填料两类6。对于每种类型的填料，基于减少压降、增大比表面积、增加流体的流动、改善液体的分散和汇聚特性增加表面对工艺流体的润湿性能以满足传质分离过程的要处理能力大，比表面积大。其缺点是不适合处理黏度大，易聚合或有悬浮物的物料求，从而又形成各自的发展列。规整填料是按一定的几何图形排列整齐堆砌的填料。根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。散堆型填料是单元成型，散装于塔内的颗粒状填料。按其基本构形可划分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料和球形填料等四个系列。工业上应用的绝大部分是规整填料中的波纹填料。波纹填料按结构分为网波纹填料和板波形填料。波纹填料是由若干波纹平行且垂直排列的波纹片组成的盘状规整填料。盘高通常为40200mm，波纹片上的波纹方向与塔轴倾角为30或45，相邻两片波纹方向相反。在塔内安装时，盘间波纹片成90交错，盘外径略小于塔内径。它的优点是结构紧凑结构紧凑，阻力小，传质效率高，且装卸、清理困难，造价高。4.2.2 填料材质的类型金属填料可用多种材质制成。金属材质的选择主要根据物系的腐蚀性和金属材质的耐腐蚀性来综合考虑。碳钢填料造价低，且具有良好的表面润湿性能，对于无腐蚀或低腐蚀物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀性强，一般能耐除Cl以外常见物系的腐蚀，但其造价较高；钛材，特种合金钢等材质制成的填料造价极高，一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用7。金属填料可制成薄壁结构（0.2mm0.1mm），与同种类型，同种规格的陶瓷、塑料填料相比，它的通量大，气体阻力小，且具有很高的抗冲击性能，能在高温、高压、高冲击强度下使用，工业应用主要以金属填料为主。4.2.3 填料塔的选择目前，金属丝网的波纹填料是世界各国应用最广泛的高效规整填料8，其主要优点有：（1）理论板数高；（2）低负荷性能好，理论板数随气体负荷的降低而增加，几乎没有负荷的极限；（3）操作弹性大；（4）放大效应不明显；（5）能够满足精密大型高真空精馏装置的要求。为难分离物系、热敏性物质及高纯度产品的精馏分离提供了有利的条件。根据本次设计年产500吨马来酸二乙酯和苯与乙醇共沸物的精馏分离任务及分离物相关物性和填料的有关物性参数，选择500Y金属孔板波纹填料作为此精馏塔设计的填料。 5. 设计任务与设计条件5.1 要求设计一个连续精馏装置要求分离苯、乙醇和顺丁烯二酸二乙酯的混合物，要求釜残液中顺丁烯二酸二乙酯的回收率为98%，馏出液中顺丁烯二酸二乙酯含量不高于2%。由同组其他设计人提供的数据可知，从过滤器中出来的苯为96.23，顺丁烯二酸二乙酯为71.5922，乙醇为10.0732。因在常压下，苯的沸点为80.1C，乙醇的沸点为78.3C，而且苯可与乙醇形成共沸物，共沸物沸点为68.3C9，所以采取常压精馏。在轻组分中，乙醇沸点低，较易全部从塔顶出去，故全塔物料衡算主要用苯和顺丁烯二酸二乙酯的数据计算。5.2 条件设计采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔中。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内。塔底物料送至下一级精馏塔中，以便进一步除杂纯化，得到纯度为98%的顺丁烯二酸二乙酯。5.3 设计任务5.3.1 精馏塔的物料衡算。5.3.2 塔板数的确定。5.3.3 精馏塔的塔体工艺尺寸计算。5.3.4 填料层压降的计算。5.3.5 绘制生产工艺流程图，绘制精馏塔设计图。6. 精馏塔底物料衡算6.1 马来酸二乙酯的生产产量 精馏塔塔顶马来酸二乙酯的工作量的计算 年产500吨马来酸二乙酯总工作日按300天，每天按24小时算： 精馏塔塔顶输出纯度为98%马来酸二乙酯的量为：=68.0556kg/h6.2 各原料加入量及工艺各部分损耗A 设酯化操作、脱色中和操作、过滤操作分别损耗5%、1%、1%，精馏塔部分损耗2%，精馏塔部分损耗3%，最后得到的马来酸二乙酯的纯度为98%（质量分数）。B 酯化部分的收率为95%。C H：1.0079，O：15.999，C：12.011。D 乙醇的加入量为：乙醇的物质的量比马来酸酐的物质的量为2.4。催化剂浓的加入量为：浓的物质的量比马来酸酐的物质的量为0.03。带水剂苯的加入量为：每mol马来酸酐加入苯250ml，苯的密度为0.8786g/ml。6.3 精馏塔计算数据：乙醇的质量：10.0732kg/h马来酸酐的质量：2.147kg/h苯的质量：96.23kg/h马来酸二乙酯的质量：71.5922kg/h6.4 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 =78.11kg/kmol,质量为=96.23kg/h马来酸二乙酯的摩尔质量 =172.18kg/kmol,质量为=71.5922kg/h 塔顶的苯=96.230.98=94.305kg/h塔底的苯=96.2394.305=1.925kg/h塔底的马来酸二乙酯=71.59220.98=70.1604kg/h塔顶的马来酸二乙酯=71.592270.1604=1.4318kg/h 6.5 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量=0.74878.11+(10.748)172.18=101.82kg/kmol=0.99378.11+(10.993)172.18=78.768kg/kmol=0.05778.11+(10.057)172.18=166.82kg/kmol6.6 物料衡算假设在酯化、脱色中和、过滤过程中损失率分别为5%、1%、1%，每年按300天工作日计算。原料处理量 F= =1.65kmol/h总物料衡算：F=D+W苯的物料衡算：1.65=D+W1.650.748=0.993D+0.057WD=1.22kmol/hW=0.43kmol/h6.7 精馏塔的模拟计算120C，101.3KPa下,苯与马来酸二乙酯的相对挥发度=3.6依据安托尼公式(P-KPa,T-K)苯的安托尼常数： A=6.06832 B=1236.034 C=48.99 T=393.15K时 P=11.9依据安托尼公式(P-KPa，T-K)马来酸二乙酯的安托尼常数10： A=7.1159 B=2392.18 C=30.693 T=393.15K时 P=3.31 6.7.1 q=1进料 最小回流比为： 取操作回流比为： 6.7.2 求精馏塔的气、液相负荷6.7.3 操作线方程精馏段方程：提馏段方程：6.7.4 逐板计算法： 精馏段需5-1=4块板 提馏段需6-1=5块板总理论板层数：=10进料板位置：=5全塔效率取=0.5所以，精馏段实际板层数N精=8块，提馏段N提=10块6.8 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算6.8.1 操作温度计算 由试差法可得： 塔顶温度=81.4C进料板温度=91C精馏段平均温度Tm=86.2C塔釜温度=121C提馏段平均温度Tm =106C6.8.2 平均摩尔质量计算塔顶： 由 查平衡线 上升蒸汽下降液体进料板： 由逐板计算得： =0.91478.11+(10.914)172.18 =86.2kg/kmol =0.74878.11+(10.748)172.18 =101.82kg/kmol 精馏段平均摩尔质量 kg/kmol kg/kmol6.8.3 平均密度计算a由理想气体状态方程计算，即气体平均密度 b 液相平均密度11计算 塔顶：由=81.4C，利用试差法得 进料板：由 =91C,利用试差法得 精馏段液相平均密度为： 提馏7.精馏塔的塔体工艺尺寸计算7.1 塔径的计算7.1.1 精馏段塔径按第1块板的数据近似计算 液相质量流量为： 气相质量流量为： 流动参数为： 查图5-22得 由得 7.1.2 提馏段塔径计算 液相质量流量： 气相质量流量： 流动参数为： 查图5-22得 比较取圆整值 D=200mm7.2 液体喷淋密度及空塔气速核算（D以圆整后为准） 精馏段液体喷淋密度为： 精馏段空塔气速为： 提馏段液体喷淋密度为： 提馏段空塔气速为： 7.3 填料层高度计算 填料层高度计算采用理论板当量高度法。 选500Y金属孔板纹填料，查附录六得，每米填料理论板数为44.5块 取 则 由,精馏段填料层高度为： 考虑安全系数，校正得 提馏段填料层高度为： 考虑安全系数，校正得 设计取精馏段填料层高度为2.5m，提馏段填料层高度为3.125m，总填料5.625m7.4 填料层压降计算 对500Y金属孔板波纹填料，查得每米填料层压降为 精馏段填料层压降为： 提馏段填料层压降为： 填料层总压降为：结 束 语此次毕业设计，我们组的课题是选用工艺较先进的硫酸催化酯化法制取顺丁烯二酸二乙酯的工艺，这是一个相当成熟的工艺，具有广阔的市场前景及发展趋势。我在本次毕业课题中主要承担分离苯和乙醇共沸物与顺丁烯二酸二乙酯的工艺设计。由于时间仓促，手头查到的资料欠缺再加上经验贫乏，为了简化计算，在物料衡算过程中，做了一些忽略。还有计算时有的数据取的是经验值和估计值，因而计算出的结果和实际有些偏差，虽然我的论文作品已经完成，但还不是很成熟，还有很多不足之处，仍需要进一步改进。希望在今后的论文设计中尽量减少计算误差，在已有条件的基础上能对论文做更缜密的设计。24参考文献1 司航.有机化工原料（第三版）M.北京:化学工业出版社,1999,1.2 徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册M.北京:化学工业出版社,1998.3 王志祥.制药工程学M.北京:化学工业出版社,2008,3.4 樊能廷.有机合成事典M.北京:北京理工大学出版社,1995.5 姚玉英.化工原理下册M.天津:天津大学出版社,1999.6 贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计M.天津:天津大学出版社,2002.7 贺匡国.化工容器及设备简明设计手册.北京:化学工业出版社,2002.8 骆广生,朱慎林.规整填料精馏塔的设计计算J.化学工程,1995,23(4):28. 9 刘光启,马连湘,刘杰.化学化工物性数据手册M.北京:化学工业出版社,2002.10 马沛生.有机化合物实验物性数据手册（含碳、氢、氧、卤素部分）M.北京:化学工业出版社,2006.11 刘光启,马连湘,刘杰,等.化学化工物性数据手册（有机卷）M.北京:化学工业出版社，2002.谢 辞本次毕业设计是在我的指导老师陈虎魁教授的悉心指导下完成的。在本次的设计期间，陈老师严谨的治学态度、求实的工作作风、平易近人的待人风格，都耳濡目染着自己。尽管我们接触的时间不算很长，但陈老师在我学习上的具体指导对我科研技能及业务能力的提高有着深远的影响。在此，我向陈老师表示衷心的感谢！最后在设计即将完成之际，对所有曾经在工作和学习过程中给我提供过帮助的老师和同学表示最真诚的感谢！