课程设计--苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计

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1、化工原理课程设计论文(2010届)题目：苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学生姓名：王文俊学号：指导教师：吴彬完成时间：2013年6月26日成绩：21序言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。精馏过程的节能措施

2、一直是人们普遍关注的问题。精馏操作是化工生产中应用非常广泛的一种单元操作，也是化工原理课程的重要章节。精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用

3、来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。211、板式精馏塔设计任务书1.1、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。1.2、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝50％(质量)，其余为甲苯。(2)塔顶产品中苯含量不得低于98％(质量)。(3)残液中苯含量不得高于2％(质量)。(4)生产能力：30000t/y苯产品，年开工330天。1.3、操作条件(1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压)(2)进料热状态：间接蒸汽加热。(3)回流比：自选。(4)单板压降压：≯0.7kPa2、设计的基础数据2.1、苯和甲苯的物理性质表2苯和甲苯的物理性质项目分子式

4、分子量M沸点（℃）临界温度tC（℃）临界压强PC（kPa）苯AC6H678.1180.1288.56833.4甲苯BC6H5—CH392.13110.6318.574107.72.2、饱和蒸汽压和平衡数据表3苯和甲苯的饱和蒸汽压温度80.1859095100105110.6,kPa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240.0，kPa40.046.054.063.374.386.0表4常温下苯—甲苯气液平衡数据温度80.1859095100105液相中苯的摩尔分率1.0000.7800.5810.4120.2580.130汽相中苯的摩尔分率1.0000

5、.9000.7770.6300.4560.262212.3、液体表面张力表5纯组分的表面张力温度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m21.221.72020.618.819.517.518.416.217.32.4、液相密度及粘度表6组分的液相密度温度(℃)8090100110120苯,kg/814805791778763甲苯,kg/809801791780768表7液体粘度µ温度(℃)8090100110120苯（mP.s）0.3080.2790.2550.2330.215甲苯（mP.s）0.3110.2860.2640.2540.2282.5、常压下气液平衡

6、数据表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据温度t℃液相中苯的摩尔分率x气相中苯的摩尔分率y110.560.000.00109.911.002.50108.793.007.11107.615.0011.2105.0510.020.8102.7915.029.4100.7520.037.298.8425.044.297.1330.050.795.5835.056.694.0940.061.992.6945.066.791.4050.071.32190.1155.075.588.8060.079.187.6365.082.586.5270.085.785.4475.088.584.408

7、0.091.283.3385.093.682.2590.095.981.1195.098.080.6697.098.880.2199.099.6180.01100.0100.02.6、板式塔简易流程图213、设计计算3.1、塔的物料计算苯的摩尔质量甲苯的摩尔质量(1)料液及塔顶塔底产品含苯摩尔分数5417.64)/2=89.56lg108