化工原理课程设计(筛板塔)

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1、xxxxxxxxxxxx课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计板式精镏塔的设计学院：化学工程学院专业班级:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学生姓名:指导教师:成绩:2015年6月3日目录3一.全塔物料衡算5二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比62.1确定操作压力62.2用试差法计算塔顶温度（即露点温度）62.3用试差法计算塔底温度（即泡点温度）：82.4计算最小回流比Rmin10三.确定最佳造作回流比与塔板层数103.1求相平衡方程式，并化成最简的形式103.2初选操作回流比计算理论塔板数1

2、03.3绘制R〜NT曲线，确定最佳回流比及最佳理论板数253.4塔板效率及全塔理论板数26四.塔板间距、塔径及塔板结构尺寸的确定274.1塔板间距、溢流方式及降液管尺寸的确定274.2板面筛孔位置的设计304.3水力学性能参数的计算、校核314.4降液管液泛情况的校验33五.负荷性能图及操作性能评定345.1负荷性能图345.2根据上表相关数据，作出筛板的负荷性能图36六.操作性能的评定366.1本设计的操作条件366.2操作弹性系数与工作点的安定系数36三.筛板设计计算的主要结果37四.参考资料38就i吾41序言化工原理课程设

3、计是学习化工原理学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关课程所学知识，完成以单元操作为主的一次化工的设计实践。通过这一环节，使我们掌握化工单元操作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，同时在设计过程中使学生养成尊重向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨的工作作风，并使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。精馏是分离液体混合物最常用的一种操作，它通过汽、液两相的直接触，利用组分挥发度的不同，

4、使易挥发组分由液相向汽相传递，难挥发组分由汽相向液相传递，是汽、液两相之间的传质过程。精馏塔是大型的设备组装件，分为填料塔、板式塔两大类，板式塔又分为筛板塔、泡罩塔、浮阀塔。本次设计任务为设计一定产品纯度的精馏塔，实现苯-甲苯的分离。鉴于苯-甲苯体系比较易于分离，待处理液清洁的特点，设计决定选用筛板塔本设计采用原料液（苯-甲苯在泡点进料），经预热器加热的指定温度后，送入进料板，与自塔上部而下的回流液会和后，逐板下降，最后进入塔的再沸器中。在每层塔板上回流液与上升蒸汽互相接触，进行传质、传热I设计要求1.设计题目：双组分连续精馏筛

5、板塔的设计2.原料处理量：1.35X10WA3.原料组成:组分名称苯甲苯组成（质量分率）0.550.45（苯MA=78kg/kmol甲苯MB=92kg/kmol）1.分离要求：（1）:馏出液中低沸点组分的含量不低于97.5%（质量分率）（2）：馏出液中低沸点组分的收率不低于98%（质量分率）2.操作条件：（1）:操作压力：常压（2）：进料及回流状态：泡点液体I［设计计算.全塔物料衡算苯：MA=78kg/kmol原料液摩尔分率：甲苯：MB=92kg/kmolo.0.塔顶产品摩尔分率.•&55/,(1-0.55)/，78十/920.

6、975//780.975)0.59040.978792原料液的平均摩尔质量：M=0.5904X78+(1-0.5904)X92=83.73kg/kmol物料衡算原料处理量:=161.23kraol/h8A73塔顶易挥发组分回收率:=95.32kmol/h=0.98D=0.98x161.23x0.59040.9787总物料衡算：F=D+W•••釜底流量：W=F-D=161.23-95.32=65.91kmol/h易挥发组分（苯）的物料衡算：Fxf=Dxd-^Wxw^1&1.23X0.5904=95.32X0.9787+65.91X

7、.•.釜底组成~=0.0288二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比2.1确定操作压力塔顶压力：P顶=760mmHg假设有23块塔板塔底压力：P底=760+0.1X735.610X23=929.懂mmHg2.2用试差法计算塔顶温度《即露点温度》（1）令t顶=111.66°C由安托因方程计算：logP°i=Ai—Bi/（G+t顶）lgP°A=Aa-Ba/（Ca+t顶）=6.906—P/=782.3640/zzffi^lgP0B=AB•BB/（CB+1顶）=6.953—=^>Pb°=301.2766扁除1211220.8+812.893

8、4wzn//g1344219.4+81A_P782.36407601.0294301.27667600.3964kA1-0294^-=0,9787=0.9507（其中Ya=Xd）〜脯（其中lEX；-^=xA+xB-i=

9、0.9507+0.0537-4=0.0