甲苯苯混合液筛板精馏塔的设计_学位论文

化工原理课程设计

化工原理课程设计

盐 城 师 范 学 院

2010 －2011 学年度

化学化工学院 学院 应用化学 专业 班级 ***** 学号 ****

题目名称 苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计

学生姓名 * * * 指导教师 %%%%

设计时间：2010年12月6日～2010年12月19日

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化工原理课程设计

盐城师范学院

化工原理课程设计任务书

化学化工学院 应用化学 专业 班级 姓名 学号 设计题目：苯——甲苯馏塔设计 课程设计的目的与意义： （1）初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序； （2）训练我们的基本技能，如计算、绘图、运用设计资料（手册、标准和规范）、使用经验数据，进行经验估算和处理数据等； （3）提高运用工程语言（简洁的文字、清晰的图表、正确的计算）表达设计思想的能力。 （4）培养我们理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的理论和实际知识去分析和解决工程问题的能力。 课程设计的内容： 设计一个常压塔板精馏塔，分离含苯0.60（以下皆为质量分率）的苯——甲苯混合液，进料温度为35摄氏度，要求获得0.98的塔顶产品和0.02的塔釜产品,年生产量为45000吨，再沸器用2atm的水蒸汽作为加热介质,塔顶全凝器采用冷水为冷凝介质.通过翻阅大量的资料进行工艺计算、物性数据处理、塔体塔板尺寸计算、流体力学计算、画负荷性能图等对筛板塔展开了全方面的设计。 工艺操作条件： 精馏塔的塔顶压力 4kPa 进料状态 泡点进料 回流比 R=1.5Rmin 加热蒸汽压力 100kPa（表压） 单板压降 不大于0.70kPa（表压） 设备型式 筛板塔 2

化工原理课程设计

课题设计任务： （1） 完成主题设备的工艺设计与计算； （2） 有关附属设备的设计和选型； （3） 绘制带控制点的工艺流程简图和主体设备的工艺条件图； （4） 编写设计说明书。 主要参考书： [1]申迎华,郝晓刚主编 《化工原理课程设计》化学工业出版社 [2]JB4732-95《钢制压力容器－分析设计标准》 [3]黄载生主编.《化工机械设计》.北京：化学工业出版社，1990 [4]王志文主编.《化工容器设计》.北京：化学工业出版社，1990 [5]陈敏恒等编.《化工原理》.北京：化学工业出版社；1999 [6]王嘉麟主编.《球形储罐建造技术》.北京：中国建筑工业出版社 [7]黄炎.《局部应力及其应用》.北京：机械工业出版社 [8]刘鸿文主编.《板壳理论》.杭州：浙江大学出版社，1987 [9]美国压缩气体学会主编.《压缩气体手册》.肖家立等译.北京：冶金工艺出版社，1991 [10]GB150-1998《钢制压力容器》 [11] 贾绍义，柴城敬主编《化工原理课程设计》（化工传递与单元操作课程设计）天津大学出版社2002 [12]王英琛等译.《流体混合技术》.北京：化学工业出版社，1991 [13]姚玉英 编 《化工原理》（上） 天津大学出版社 出版 1999年 [14]聂清德 编 《化工设备设计》 化学工业出版社 出版 1991年

指导教师

2010年 12月20日

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化工原理课程设计

目 录

摘 要 ............................................................................................................................................... 6 1.引 言 ............................................................................................................................................ 7 1.1 塔设备的分类 ........................................................................................................................ 7 1.2 塔设备在化工生产中的作用和地位 .................................................................................... 7 1.3 设计条件 ................................................................................................................................ 7 1.4 问题研究 ................................................................................................................................ 7

2 精馏塔的工艺设计

2.1全塔工艺设计计算 ................................................................................................................. 7 2.1.1产品浓度的计算和进料组成确定 ..................................................................................... 8 2.1.2塔板数的确定 ..................................................................................................................... 8 2.1.3求最小回流比及操作回流比 ............................................................................................. 9 2.1.4 操作方程 ............................................................................................................................ 9 2.1.5平均相对挥发度的计算 ................................................................................................... 10 2.1.6全塔效率 ........................................................................................................................... 11 2.1.7实际塔板数及实际加料位置 ........................................................................................... 11

3 板式塔主要工艺尺寸的设计计算

3.1 塔的工艺条件及物性数据计算

操作压强 P .......................................................... 12 3.1.2操作温度 T ..................................................................................................................... 12 3.1.3塔内各段气、液两相组分的平均分子量 ..................................................................... 12 3.1.4精馏段和提馏段各组分的密度 ................................................................................... 13 3.1.5液体表面张力的计算 ..................................................................................................... 14 3.1.6液体粘度ΜM .................................................................................................................... 15 3.1.7气液负荷计算 ................................................................................................................. 15 精馏段气液负荷计算 ............................................................................................................. 15 提馏段气液负荷计算 ............................................................................................................. 15 3.2塔和塔板的主要工艺尺寸的计算

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