化工设计论文(精馏)

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1、烟台大学化学化工学院化学工程与工艺专业课程设计苯■甲苯体系筛板塔精馆装置的设计专业：化学工程与工艺年级：化111-1姓名蔡海刚学号:201169501129指导教师：丁海燕指导教师签字化工课程设计任务书一：设计题目：苯-甲苯体系浮阀塔精憾装置的设计二：设计任务：1原料名称：苯-甲苯二元均相混合物2原料组成：含38%（重量百分比，下同）3产品要求：产品中苯含量不低于99%残液中苯含量不高于1%4生产能力：年产量12万吨/年5操作条件：进料状态：泡点操作压力：常压加热蒸汽压力:1.33Mpa（表压）冷却水温

2、度：进口35°C,出口45°C（每年按300天计算，24小时/天）目录第一章前言41.1精憾及精憾流程41.2精憎的分类51.3精憾操作的特点5第二章工艺流程简图及相关物性参数72.1板式塔的简略图72.2相关物性参数7第三章精憾塔设计103.1全塔物料衡算103.1.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率1003.1.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量1003.1.3料液及塔顶底产品的摩尔流率1113.2塔板数的确定1113.2.1操作回流比的确定1113.2.2精帼塔的汽、液相负荷1223.2.3理论塔

3、板数的确定1323.3塔的操作工艺条件及计算123.3.1平均压强133.3.2平均温度153.3.3平均分子量153.3.4液体的平均粘度153.3.5液相平均表面张力163.4精憾塔的塔塔径的计算173.5塔板工艺结构尺寸的设计与计算223.5.1溢流装置计算223.5.2塔板布置243.5.3塔板的流体力学性能的校核263.6塔板负荷性能图293.6.1漏液线293.6.2雾沫夹带线293.6.3液相负荷下限线303.6.4液相负荷上限线303.6.5液泛线31第四章附属设备的选型及计算334.1

4、塔顶冷凝器334.2塔釜再沸器364.3进料预热器384.4离心泵的选择414.5塔高41第五章浮阀塔板工艺设计结果423参考文献44课程设计心得45第一章前言1.1精憎及精憎流程精馅是多级分离过程，即同吋进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馆可视为由多次蒸憾演变而來的。精憾操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馆主要用于以下几种目的：1.获得僻出液塔顶的产品；2.将溶液多级分离后，收集僧出液，用于获得甲苯，氯苯等；

5、3.脱岀杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精僻操作的设备叫做精馅塔。精馅过程中采用连续精馅流程，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精憎塔的进料板，在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，凹流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取岀部分液体作为塔底产品，部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产根据精憾原理可知

6、，单有精啊塔还不能完成精啊操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。1.2精憎的分类按操作方式可分为：间歇式和连续式，工业上大多数精僻过程都是采用连续稳定的操作过程。化工中的精徭操作大多数是分离多组分溶液。多组分精馅的特占・八、、•1.能保证产品质量，满足工艺耍求，生产能力大；2.流程短，设备投资费用少；3）耗能量低，收率高，操作费用低；3.操作管理方便。1.3精憎操作的特点从上述对精僻过程的简单介绍可知，常见的精僻塔的两端分别为汽化成分的

7、冷凝和液体的沸腾的传热过程，精馆塔也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，精憾操作又有如下特点：1.沸点升高精僻的溶液中含有沸点不同的溶剂，在相同的压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的汽化压低，使溶液的沸点高于醇溶液的沸点，这种现象称为沸点的升高。在加热汽化温度一定的情况下，汽化溶液吋的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。2•物料的工艺特性精憾溶液本身具有某些特性，如某些物料在加入到溶液屮时可与溶液中的某一组分或几组分形成恒沸液等。如何利用物料的特性和工艺要求，选

8、择适宜的精流流程和设备是精憾操作彼此需要知道和必须考虑的问题。3•节约能源精僻汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸汽。如何充分利用热量提高加热蒸汽的利用率是精悯操作需要考虑的另一个问题。第二章工艺流程简图及相关物性参数2.1板式塔的简略图2.2相关物性参数苯和甲苯的物理参数分子式相对分子质量沸点°C临界温度°C临界压力MPa苯(A)c6h678.llg/mol80.1288.954,898甲苯（B）c7h892.14g/mol110.63