精馏塔课程设计(乙醇、水+苯、甲苯(氯苯))

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1、浮阀式精馏塔的设计指导教师：万惠萍化工原理课程设计1、课程设计的目的树立和培养工程意识；查阅资料，搜集、处理数据和选用公式的能力；工程计算能力（包括使用计算工具的能力）用规范的工程语言（文字、图、表格）表达设计意图的能力；实事求是、科学、严谨的工作作风。概述2、本次课程设计的基本内容设计任务书3、课程设计安排及要求时间：11月22日~11月26日上午：指导：必须在设计室下午：设计地点：周一：综A622（下午）周二：综A325（1-6节）综A622（7.8节）周三：综A520周四：综A535周五：综A325（上午）综A422（下午）完成时间：11月26日下午3:00前每天上午检查进度成绩考核

2、：五级分制4、推荐的参考资料P50贾绍义、柴诚敬.《化工原理课程设计》——天津大学出版社2002.8陈敏恒等编.《化工原理》上、下册（第二版）——化学工业出版社1999.6吴俊生、邵惠鹤编.《精馏设计、操作和控制》——中国石化出版社1997.12《化工原理课程设计》——大连理工大学出版社2006.8《浮阀式精馏塔设计》——大连工业大学化工原理教研室编目录：第一章设计方案的确定和说明一确定工艺流程的原则二设计方案及参数三工艺流程图（示意图）第二章工艺计算一回流比的选择二理论板数NT的确定三实际板数Np的计算四物料衡算第三章塔和塔板的工艺设计一塔径计算二塔板布置三浮阀数目及排列四溢流装置第四章

3、流体力学验算一流体各参数的验算二负荷性能图第五章塔的辅助设备设计一塔顶冷凝器的选型二塔釜的设计三加热蒸汽管的设计计算–乙醇、水（塔底再沸器的选型–苯、甲苯(氯苯)）四接管尺寸设计第六章塔的结构设计一塔盘结构设计二塔体设计三设备装置图第七章设计结果总汇及设计评述一设计结果汇总表二设计评述参考文献第一章设计方案的确定和说明一、设计方案•装置流程的确定（精馏过程–连续还是间接、塔的类型和塔板形式、供料方式–泵?高位槽?）•操作压力（写明原因）•进料状态（是汽相还是液相进塔–写明原因）•塔底加热方式及加热介质（写明原因）•热能的综合利用：如何充分利用塔顶和塔底的热量（说明）设计要有独到之处二、设计

4、参数进料量、进料组成、产品组成、残液组成、冷却剂温度（进口15℃，出口40℃）、加热热源三、工艺流程图（示意图）在设计说明书中画示意图（画出设备、阀门、物料流向）第二部分工艺计算一、回流比的选择1、组成的换算：所给组成均是质量分率，需换算成摩尔分率（写出计算过程）2、最小回流比Rmin（乙醇-水）在已给x—y平衡曲线上作切线3、操作时的适宜回流比RR=（1.2~2.1)Rmin经验值R=（3~5）（苯-甲苯(氯苯)）找到q线与平衡线的交点坐标（xe,ye）二、理论板数NT的确定作图法：（乙醇）提馏段操作线方程：由于直接蒸汽加热，不同于以前间接加热NT=阶梯数-1（苯-甲苯(氯苯)）三、实际

5、板数Np的计算1、全塔效率E0E0=50~55%2、实际塔板数NP：要分别算出精馏段、提馏段的实际板数，以及加料位置四、物料衡算（乙醇-水）直接蒸汽加热时：对于泡点进料：（以摩尔为单位）先将F换成摩尔流量以上的单位是摩尔（mol/s），要换成质量（kg/s）和体积（m3/s）的单位。分子量：精馏段气、液均按塔顶混合物分子量计：M=MAxD+MB(1-xD)提馏段气、液均按塔底（近似为纯水）分子量计。密度：、汽相密度：可按理想气体计算：精馏段按塔顶常压提馏段按加热热源即饱和水蒸汽的压强（℃）液相密度：ρB即水的密度由温度查表（可近似取1000）精馏段L密度：取进料密度和塔顶密度平均值提馏段L

6、密度：取进料密度和塔釜密度平均值（1）纯酒精：（2）混合液：确定塔顶和塔底的温度进料、塔顶：由给定的质量分数查汽液平衡数据表———附录一：塔底：105~107℃四、物料衡算（苯-甲苯(氯苯)）总物料衡算：D+W=F易挥发组分物料衡算：DxD+WxW=FxF联立可解得D、W以上的单位是摩尔（mol/s），要换成质量（kg/s）和体积（m3/s）的单位。对于泡点进料：（以摩尔为单位）先将F换成摩尔流量分子量：精馏段气、液均按塔顶混合物分子量计：M=MAxD+MB(1-xD)提馏段气、液均按塔底混合物分子量计。M=MAxW+MB(1-xW)密度：（苯-甲苯）进料：ρF=790kg/m3塔顶：ρD

7、=813kg/m3塔釜：ρW=780kg/m3精馏段上升气体：ρV=2.7kg/m3提馏段上升气体：ρV=3.4kg/m3精馏段下降液体：(ρF+ρD)/2提馏段下降液体：(ρF+ρW)/2、密度：（苯-氯苯）进料、塔顶、塔釜：t的确定：由给定的质量分数查汽液平衡数据表精馏段上升气体：ρV=2.58kg/m3提馏段上升气体：ρV=4.08kg/m3精馏段下降液体：(ρF+ρD)/2提馏段下降液体：(ρF+ρW)/2（列出