化工原理課程設(shè)計(jì)之甲苯精餾塔設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-04 18:16 本頁面
【正文】 化工原理課程設(shè)計(jì)之甲苯精餾塔設(shè)計(jì)作者：日期：資料前 言化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會(huì)各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形。在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟(jì)合理性?；どa(chǎn)常需進(jìn)行液體混合物的分離以達(dá)到提純或回收有用組分的目的，精餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝達(dá)到輕重組分分離的方法。塔設(shè)備一般分為階躍接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點(diǎn)：%，板效率提高產(chǎn)量15%左右；而壓降可降低30%左右；另外篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，消耗金屬少，塔板的造價(jià)可減少40%左右；安裝容易，也便于清理檢修。本次課程設(shè)計(jì)為年處理含苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%的苯甲苯混合液4萬噸的篩板精餾塔設(shè)計(jì)，塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣(或汽)液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的精餾塔具有較大的生產(chǎn)能力滿足工藝要求，另外還要有一定的潛力。節(jié)省能源，綜合利用余熱。經(jīng)濟(jì)合理，冷卻水進(jìn)出口溫度的高低，一方面影響到冷卻水用量。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。即對操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有影響，因此設(shè)計(jì)是否合理的利用熱能R等直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)問題。目錄第一章 緒論 1 精餾條件的確定 1 精餾的加熱方式 1 精餾的進(jìn)料狀態(tài) 1 精餾的操作壓力 1 確定設(shè)計(jì)方案 1 工藝和操作的要求 2 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求 2 保證安全生產(chǎn) 2第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 3 設(shè)計(jì)方案的確定 3 精餾塔的物料衡算 3 原料液進(jìn)料量、塔頂、塔底摩爾分率 3 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 3 物料衡算 3 塔板計(jì)算 4 理論板數(shù)NT的求取 4 全塔效率的計(jì)算 6 求實(shí)際板數(shù) 7 有效塔高的計(jì)算 7 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 8 操作壓力的計(jì)算 8 操作溫度的計(jì)算 8 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 8 平均密度的計(jì)算 10 液體平均表面張力的計(jì)算 11 液體平均黏度的計(jì)算 12 氣液負(fù)荷計(jì)算 13 塔徑的計(jì)算 13 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 15 溢流裝置計(jì)算 15 塔板布置 18 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板壓降 19 精餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板壓降 19 提餾段篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板壓降 21 塔板負(fù)荷性能圖 23 精餾段塔板負(fù)荷性能圖 23 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 26第三章 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 30第四章 板式塔結(jié)構(gòu) 31 塔頂空間 31 塔底空間 31 人孔 31 塔高 31第五章 致謝 34參考文獻(xiàn) 35第1章 緒論 精餾條件的確定本精餾方案適用于工業(yè)生產(chǎn)中苯甲苯溶液二元物系中進(jìn)行苯的提純。精餾塔苯塔的產(chǎn)品要求純度很高，而且要求塔頂、塔底產(chǎn)品同時(shí)合格，普通的精餾溫度控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求。故在實(shí)際生產(chǎn)過程控制中只有采用靈敏板控制才能達(dá)到要求。故苯塔采用溫差控制。 精餾的加熱方式蒸餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽的壓力要高于釜中的壓力，以便克服蒸汽噴出小孔的阻力及釜中液柱靜壓力。 精餾的進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料狀態(tài)直接影響到進(jìn)料線（q線）、操作線和平衡關(guān)系的相對位置，對整個(gè)塔的熱量衡算也有很大的影響。和泡點(diǎn)進(jìn)料相比：若采用冷進(jìn)料，在分離要求一定的條件下所需理論板數(shù)少，不需預(yù)熱器，但塔釜熱負(fù)荷（一般需采用直接蒸汽加熱）從總熱量看基本平衡，但進(jìn)料溫度波動(dòng)較大，操作不易控制；若采用露點(diǎn)進(jìn)料，則在分離要求一定的條件下，所需理論板數(shù)多，進(jìn)料前預(yù)熱器負(fù)荷大，能耗大，同時(shí)精餾段與提餾段上升蒸汽量變化較大，操作不易控制，受外界條件影響大。泡點(diǎn)進(jìn)料介于二者之間，最大的優(yōu)點(diǎn)在于受外界干擾小，塔內(nèi)精餾段、提餾段上升蒸汽量變化較小，便于設(shè)計(jì)、制造和操作控制。故此設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。 精餾的操作壓力精餾操作在常壓下進(jìn)行，因?yàn)楸椒悬c(diǎn)低，適合于在常壓下操作而不需要進(jìn)行減壓操作或加壓操作。同時(shí)苯物系在高溫下不易發(fā)生分解、聚合等變質(zhì)反應(yīng)且為液體（不是混合氣體）。所以，不必要用加壓或減壓精餾。另一方面，加壓或減壓精餾能量消耗大，在常壓下能操作的物系一般不用加壓或減壓精餾。 確定設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)： 工藝和操作的要求所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。其次所定的設(shè)計(jì)方案需要有一定的操作彈性，各處流量應(yīng)能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時(shí)傳熱量也可進(jìn)行調(diào)整。因此，在必要的
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1