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时间:2018-07-26
《苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计化工原理课程设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、化工原理课程设计设计题目:苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人:班级:学号:指导老师:设计时间:目录设计任务书3前言4第一章工艺流程设计5第二章塔设备的工艺计算6第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算15第四章塔板的流体力学验算18第五章塔板负荷性能图21第六章换热器的设计计算与选型25第七章主要工艺管道的计算与选择28结束语30参考文献32附录33化工原理课程设计任务书设计题目:苯—甲苯连续精馏塔(浮阀塔)的设计一、工艺设计部分(一)任务及操作条件1.基本条件:含苯25%(质量分数,下同)的原料液以泡
2、点状态进入塔内,回流比为最小回流比的1.25倍。2.分离要求:塔顶产品中苯含量不低于95%,塔底甲苯中苯含量不高于2%。3.生产能力:每小时处理9.4吨。4.操作条件:顶压强为4KPa(表压),单板压降≯0.7KPa,采用表压0.6MPa的饱和蒸汽加热。(二)塔设备类型浮阀塔。(三)厂址:湘潭地区(年平均气温为17.4℃)(四)设计内容1.设计方案的确定、流程选择及说明。2.塔及塔板的工艺计算塔高(含裙座)、塔径及塔板结构尺寸;塔板流体力学验算;塔板的负荷性能图;设计结果概要或设计一览表。3.辅
3、助设备计算及选型(注意:结果要汇总)。4.自控系统设计(针对关键参数)。5.图纸:工艺管道及控制流程图;塔板布置图;精馏塔的工艺条件图。6.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下:1.封面(设计题目,设计人的姓名、班级及学号等)2.目录3.设计任务书4.前言(课程设计的目的及意义)5.工艺流程设计6.塔设备的工艺计算(计算完成后应该有计算结果汇总表)7.换热器的设计计算与选型(完成后应该有结果汇总表)8.主要工艺管道的计算与选择(完成后应
4、该有结果汇总表)8.结束语(主要是对自己设计结果的简单评价)9.参考文献(按在设计说明书中出现的先后顺序编排,且序号在设计说明书引用时要求标注)10.设计图纸三、主要参考资料[1]化工原理;[2]化工设备机械基础;[3]化工原理课程设计;[4]化工工艺设计手册四、指导教师安排杨明平;胡忠于;陈东初;黄念东五、时间安排第17周~第18周前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关其他课程所学知识,完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程
5、序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练,在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。通过课程设计,我们可以完全的掌握整个连续精馏过程的每一个细节,并且能够综合运用所学的知识处理工业生产中的实际问题。为不久的将来把知识转化为生产力打下了坚实的基础。本次课程设计主要是从以下四个方面进行的:工艺流程设计;塔设备的工艺计算;换热器的设计计算与选型;主要工艺管道的计算与选择。课程设计还会有各种
6、设计图纸和参考文献等。特别感谢杨明平老师、胡忠于老师、陈东初老师、黄念东老师、周珊同学(生科院09微生物)。在他们的支持下我的课程设计才顺利完成。第一章工艺流程设计本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于该二元混合物的分离,应采用连续精馏过程。设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的1.25倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底
7、产品经冷却后送至储罐。苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的流程的组成包括原料贮槽、原料泵、甲苯贮槽、甲苯泵、甲苯冷凝器、原料液预热器、再沸器、原料加热器、全凝器、苯冷却器、精馏塔、事故槽、蒸汽分配缸、回流罐、苯中间贮槽、苯贮槽、苯泵等附属设备。第二章塔设备的工艺计算2.1操作条件、基础数据及相关参数2.1.1操作条件塔顶压力4KPA进料热状态泡点进料回流比为最小回流比的1.25倍塔底加热蒸气压力0.6Mpa(表压)单板压降≯0.7kPa。2.1.2基础数据进料中苯含量(质量分数)25%塔顶苯含量(质量分数
8、)95%塔釜苯含量(质量分数)2%生产能力(吨/小时)9.42.1.3相关物性参数苯和甲苯的物理参数见下表[1]:分子式相对分子质量沸点℃临界温度℃临界压力KPa苯(A)C6H678.11g/mol80.1288.56833.4甲苯(B)C7H892.13g/mol110.6318.574107.7饱和蒸汽压:苯、甲苯的饱和蒸汽压可用Antoine方程计算[1]:ABC苯6.0231206.35220.34甲苯6.0781343.94219.58苯、甲苯的相对密度见下表[1]:温度(℃)8090
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