化工原理课程设计：筛板精馏塔分离苯--甲苯工艺设计

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1、吉林化工学院化工原理课程设计化工原理课程设计任务书1.设计题目苯-甲苯二元筛板精馏塔设计2.设计条件在常压下连续筛板精馏塔中精馏分离苯-甲苯混合液。要求进料组成XD=0.42，塔顶组成XF=0.985，塔底组成XW=0.015.已知参数：苯-甲苯混合液处理量80kmol/h,进料热状况q=0.97.塔顶压强1atm（绝压）。回流比R=（1.1~2.0Rmin）。单板压降小于0.7KPa.3.设计任务：（1）完成该精馏塔的工艺设计，包括辅助设备及进出口管路的计算和选型；（2）画出带控制点工艺流程图、x-y相平衡图、塔板负荷性能

2、图、塔板布置图、精馏塔工艺条件图；（3）写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。指导教师：庄志军设计时间：2012年11月22日-2010年12月16日专业：化学工程与工艺班级：化工1003班姓名：任云霞学号：10110307-49-吉林化工学院化工原理课程设计吉林化工学院化工原理课程设计题目筛板精馏塔分离苯--甲苯工艺设计教学院化工与材料工程学院专业班级化工1003班学生姓名学生学号10110307指导教师庄志军2012年12月06日-49-吉林化工学院化工原理课程设计目录摘要-1-第1章绪论-2-第2章精馏

3、流程确定-3-第3章精馏塔的设计计算-4-3.1物料衡算-4-3.2塔板数的确定-5-3.2.1相对挥发度α的求解-5-3.2.2确定最小回流比Rmin和回流比-6-3.2.3精馏段、q线、提馏段方程求解-6-3.2.4逐板计算法求解NT-7-3.2.5全塔效率ET-8-3.2.6实际塔板数-9-3.3工艺条件的计算-9-3.3.1操作压强Pm-9-3.3.2温度∆tm-10-3.4物性数据计算-10-3.4.1平均相对分子质量Mm-10-3.4.2平均密度ρm-11-3.4.3液体表面张力σm-13-3.4.4液体粘度μL

4、m-15-3.5塔的气液负荷计算-16-3.6塔和塔板主要工艺尺寸计算-16-3.6.1塔径D-16-3.6.2溢流装置-18-3.6.3塔板布置-19-3.6.4筛孔数n与开孔率φ-20-3.6.5塔的有效高度Z-21--49-吉林化工学院化工原理课程设计3.7筛板的流体力学验算-21-3.7.1塔板压降验算-21-3.7.2雾沫夹带量ev的验算-22-3.7.3漏液的验算-22-3.7.4液泛验算-23-3.8塔板负荷性能图-24-3.8.1雾沫夹带线（1）-24-3.8.2液泛线-26-3.8.3液相负荷性能图-28-

5、3.8.5液相负荷下限线-29-3.8.6操作弹性-30-第4章塔的热量衡算-32-4.1加热介质的选择-32-4.2冷却剂的选择-32-4.3比热容及汽化潜热的计算-32-4.3.1塔顶温度tD下的比热容-32-4.3.2进料温度tF下的比热容-32-4.3.3塔底温度tW下的比热容-33-4.3.4塔顶温度tD下的汽化潜热-33-4.4热量衡算-34-4.4.10℃时塔顶上升的热量QV的求解-34-4.4.2回流热的热量QR-34-4.4.3塔顶馏出液的热量QD-34-4.4.4进料的热量QF-34-4.4.5塔底残液的

6、热量QW-35-4.4.6冷凝器消耗的热量QC-35-4.4.7再沸器提供的热量QB-35-第5章塔总体高度计算-36--49-吉林化工学院化工原理课程设计5.1塔顶封头-36-5.2塔顶空间-36-5.3塔底空间-36-5.4人孔-36-5.5进料处板间距-36-5.6裙座-37-第6章塔的附属设备计算-38-6.1塔的接管-38-6.1.1进料管-38-6.1.2回流管-38-6.1.3塔底出料管-38-6.1.4塔顶蒸汽出料管-39-6.1.5塔底蒸汽出气管-39-6.2换热器的选择-39-6.2.1冷凝器的选择-39

7、-6.2.2再沸器的选择-40-6.3进料泵的选择-41-第7章结果汇总表-43-主要符号说明-45-参考文献-48-结束语-49--49-吉林化工学院化工原理课程设计摘要根据化工原理课程设计任务书的要求对苯-甲苯二元筛板精馏塔的主要工艺流程进行设计，并画出了精馏塔的工艺流程图和设备条件图，此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。本设计首先确定设计方案，再进行主要设备的工艺设计计算——物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流

8、程图，主要设备的工艺条件图等内容，然后通过筛板的流体力学验算检验本设计的合理性。本次设计选取回流比为2Rmin，Drickamer和bradford的精馏塔全塔效率关联图得到全塔效率为52%，设定每块板压降△P为，板间距0.4m，确定了塔的主要工艺尺寸。通过本次设计使自己掌握化工设计的基本