分離苯甲苯混合液的篩板精餾塔化工原理課程設(shè)計-展示頁
2025-06-26 13:15本頁面
【正文】 學(xué)院： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)班級：工藝104 設(shè)計者： 冀東瑛（1004500446） 指導(dǎo)老師：葛元元設(shè)計時間：2013年7月12日16日前言不知不覺大三最后一個學(xué)期即將結(jié)束。經(jīng)過三年的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)系統(tǒng)掌握了關(guān)于化工專業(yè)各方面的基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識；其中包括有機、無機、分析、物理化學(xué)四大化學(xué)、CAD機械工程繪圖、化工儀表、化工設(shè)備基礎(chǔ)、化工熱力學(xué)、化工原理等課程。如今，在老師的指導(dǎo)下，我們進行了關(guān)于化工原理的課程設(shè)計。本次設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計用于分離苯甲苯混合液的篩板式精餾塔。在設(shè)計過程中，由于我們所掌握的知識比較有限，且時間比較緊迫，所以設(shè)計方案及方法難免有些缺陷，在此我們懇請老師給予理解及指導(dǎo)，以使我們更早更快掌握解決實際工程問題的捷徑！目錄第一章 設(shè)計任務(wù) 3 設(shè)計條件 3 設(shè)計任務(wù) 3 設(shè)計方案的確定 4 選擇塔型 4 精餾方式 4 操作壓力 4 加熱方式 4 工藝流程 4第二章 篩板式精餾塔的工藝設(shè)計 5 精餾塔的工藝計算 5 苯和甲苯的汽液平衡組成 5 6 7 9 9 精餾段物性數(shù)據(jù)計算 10 12 12 13. 精餾段液體表面張力 13. 液體平均粘度 14. 氣液體積流率的計算 14 提留段物性數(shù)據(jù)計算 14 14 14 15 15 16. 氣液體積流率的計算 16第三章 塔和塔板主要工藝尺寸計算 16 塔板橫截面的布置計算 16 16 塔板負荷性能圖 21 過量液沫夾帶線 21 22 22（氣相負荷下限線） 23 23 23 24 29 29 30（氣相負荷下限線） 31 31 31第四章 精餾塔的附屬設(shè)備及選型 32． 輔助設(shè)備 32． 輔助設(shè)備的選型 32 32 33 35 36 36 36 37 37 37 38 38 38 38第五章 塔高的設(shè)計計算 39 39 39 39 39 40 40 40第六章 篩板塔的主要設(shè)計參數(shù)工藝參數(shù)匯總 40 40參考文獻 45第一章 設(shè)計任務(wù)苯甲苯精餾塔設(shè)計 設(shè)計條件 處理量 4000kg/h 原料中苯的質(zhì)量分率 塔頂產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分率 塔釜產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分率 單板壓降 進料狀態(tài) 泡點進料 回流比 R= 塔 型 篩板塔 塔操作壓力 4 kPa 年生產(chǎn)天數(shù) 300 天年產(chǎn)量 2800 噸/年全塔效率 Et=62% 加熱類型 間接蒸汽加熱 精餾類型 連續(xù)型 設(shè)計任務(wù) 單元設(shè)備設(shè)計的內(nèi)容和過程? 過程方案設(shè)計? 工藝流程設(shè)計? 單元過程模擬計算? 單元設(shè)備的工藝設(shè)計? 工藝設(shè)計的技術(shù)文件? 詳細設(shè)計課程設(shè)計的基本要求? 設(shè)計方案簡介? 主要設(shè)備的工藝設(shè)計計算? 主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和機械設(shè)計? 典型輔助設(shè)備的選型? 工藝流程圖? 主要設(shè)備的工藝條件圖? 主要設(shè)備的總裝 配圖? 編寫設(shè)計說明書 設(shè)計方案的確定 選擇塔型精餾塔屬氣—液傳質(zhì)設(shè)備。該塔設(shè)計生產(chǎn)時日要求較大，由板式塔與填料塔比較[1]知：板式塔直徑放大時，塔板效率較穩(wěn)定,且持液量較大，液氣比適應(yīng)范圍大，因此本次精餾塔設(shè)備選擇板式塔。因此，本設(shè)計采用篩板塔比較合適。 操作壓力常壓操作可減少因加壓或減壓操作所增加的增、減壓設(shè)備費用和操作費用，提高經(jīng)濟效益, 在條件允許下常采用常壓操作，因此本精餾設(shè)計選擇在常壓下操作。 工藝流程 原料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱達到泡點溫度，經(jīng)管道直接送入下游精餾塔，即我們所設(shè)計的塔。由于塔頂產(chǎn)品仍比較熱，所以經(jīng)過冷卻器冷卻。塔釜出來的產(chǎn)品經(jīng)水泵全部送出。 求實際板數(shù)由 得精餾段實際板數(shù)： N精 =（塊）提餾段實際板數(shù)： N提 =（塊）即全塔實際板數(shù)為24塊 精餾段： V=(R+1)D==提餾段：精餾段操作線方程： 提鎦段操作線方程： 精餾段物性數(shù)據(jù)計算圖21 苯甲苯系的氣液相平衡圖由 查表21 苯—甲苯的氣液相平衡得：計算塔頂、塔底、進料處相對揮發(fā)度： 塔內(nèi)平均相對揮發(fā)度為：由苯—甲苯在不同溫度下的汽液平衡數(shù)據(jù)作出組成溫度圖由圖22讀出塔頂、塔底、進料溫度： t= t= t= 圖22 苯和甲苯的組成溫度圖 操作壓強：P= kpa 平均溫度： t：t= t= t=110C tm=（t+ t）/2=(+)/2=℃ (1)塔頂 y= X= x=(2)進料 y= x= 查附表[8]知:(1)塔頂：=+()=（）=+()=（）(2)進料: =+()=（）=+()=（）平均分子量 ==（） ==() 由和：1/=a/+a/ ，A為苯 B為甲苯 塔頂：℃下：=811() =806() a=(*)/[*+()*]= =+（）/806 則= ()進料:：=802，=798 a=（*）/[*+()*]= = 則=即精餾段的平均液相密度：=(+)/2= ()平均氣相密度：==(*)/[*(+273)]= () . 精餾段液體表面張力 (1)塔頂: ℃下：= ==+（）=()(2)進料: 在110℃下：=() =() =+（）=()則 =(+)/2=(+)/2=() . 液體平均粘度液相平均粘度依下式計算：(1) 塔頂:℃下：A是苯，B是甲苯 XD= =。 (2) lg= + 則=()(3) 進料
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