大学毕设论文__苯甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计化工原理课程设计.doc

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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9

2、5％，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

3、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

4、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

5、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

6、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）95%塔釜苯含

7、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