化工原理课程设计 苯-甲苯

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1、武汉工程大学化工原理课程设计课程设计说明书武汉工程大学武汉工程大学化工原理课程设计化工与制药学院课程设计说明书课题名称苯-甲苯溶液连续精馏塔设计专业班级过程装备与控制工程01班学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工原理课程设计11过控1班化工原理课程设计任务书一、课程设计题目苯-甲苯溶液连续精馏塔设计二、课程设计的内容1．设计方案的确定2．带控制点的工艺流程图的确定3．操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、回流比等）4．塔的工艺计算（1）全塔物料衡算（2）最佳回流比的确定（3）理论板及实际板的确定（4）塔径的计算（5）降液管及溢

2、流堰尺寸的确定（6）浮阀数及排列方式（筛板孔径及排列方式）的确定（7）塔板流动性能的校核（8）塔板负荷性能图的绘制（9）塔板设计结果汇总表5．辅助设备工艺计算（1）换热器的面积计算及选型（2）各种接管管径的计算及选型（3）泵的扬程计算及选型6．塔设备的结构设计：（包括塔盘、裙座、进出口料管）三、课程设计的要求1、撰写课程设计说明书一份2、工艺流程图一张3、设备总装图一张武汉工程大学化工原理课程设计一、课程设计所需的主要技术参数原料：苯-甲苯溶液原料温度：30℃处理量：9万吨/年原料组成（苯的质量分数）：40%产品要求：塔顶产品中苯的质量分数：94%塔顶

3、产品中苯的回收率：99%生产时间：300天（7200h）冷却水进口温度：30℃加热介质：0.6Mpa（表压）饱和水蒸汽二、课程设计的进度安排1、查找资料，初步确定设计方案及设计内容，1-2天2、根据设计要求进行设计，确定设计说明书初稿，2-3天3、撰写设计说明书，总装图，答辩，4-5天三、课程设计考核方式与评分方法指导教师根据学生的平时表现、设计说明书、绘图质量及答辩情况评定成绩，采用百分制。其中：平时表现20%设计说明书40%绘图质量20%答辩20%指导教师：吕仁亮学科部负责人：杜治平2014年9月1日武汉工程大学化工原理课程设计摘　要本次设计是针对

4、苯-甲苯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。我们对此塔进行了工艺设计，包括它的进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。此设计的精馏装置包括精馏塔，再沸器，冷凝器等设备，热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本文是精馏塔及其进料预热的设计，分离摩尔分数为0.42的苯—甲苯溶液，使塔顶产品苯的摩尔含量达到98%，塔底釜液摩尔分数为3.5%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑，本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分离提纯，塔板为碳钢材

5、料，按照逐板计算求得理论板数为14。根据经验式算得全塔效率为53.72%。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为14，提馏段实际板数为14。实际加料位置在第15块板。精馏段弹性操作为3.02,提馏段操作弹性为3.12。全塔塔径为1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。确定了操作点符合操作要求。关键词：苯-甲苯、精馏、热量衡算、精馏塔设计、全塔效率、操作弹性武汉工程大学化工原理课程设计目录摘　要第一章　绪　论11.1精馏流程设计方案的确定11.2设计思路11.2.1精馏方式的选定11.2.2加热方式21.2.3操

6、作压力的选取21.2.4回流比的选择21.2.5塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择21.2.6板式塔的选择2第二章　精馏塔工艺设计计算32.1物料衡算32.1.1塔的物料衡算32.2物系常数的求解32.2.1温度的求解32.2.2气相组成的求解42.2.3平均分子式量的求解42.2.4物系中苯的质量分数的求解42.2.5物系密度的求解52.2.6物系表面张力的求解62.2.7相对挥发度的求解72.3板数的确定72.3.1最小回流比及操作回流比的求解72.3.2理论板数的求解82.3.3物系黏度的求解92.3.4实际板数的求解102.4.塔气液相负荷的

7、求解102.4.1气相密度的求解102.4.2塔气液负荷的求解11第三章　热量衡算123.1物系热量常数的求解123.1.1物系汽化潜热的求解123.1.2物系热容的求解123.2热量衡算133.2.1原料预热温度的求解133.2.2热量的求解14第四章　精馏塔的初步设计15武汉工程大学化工原理课程设计4.1塔径的计算与选择的求解154.2溢流装置164.3塔板布置16第五章　筛板流体力学验算185.1塔板压降185.2.液面落差195.3.雾沫夹带195.4.漏液195.5.漏液20第六章　塔板负荷性能图216.1.漏液线216.2.液沫夹带线226

8、.3.液相负荷下限236.4.液相负荷上限线236.5.液泛线236.6.负荷性能图及操作弹性