化工原理課程設(shè)計(jì)之甲苯精餾塔設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-01 18:16本頁面
【正文】 求。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。另一方面影響到所需傳熱面積的大小。節(jié)省能源，綜合利用余熱。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。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。塔設(shè)備一般分為階躍接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。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。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。化工生產(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。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。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。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。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。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。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。故苯塔采用溫差控制。有時(shí)也可采用直接蒸汽加熱。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。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。故此設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。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）。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。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。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)，流量計(jì)等)及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。如前所述在蒸餾過程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。同樣，回流比的大小對操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)也有很大影響。又如，塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會(huì)使塔受到破壞，因而需要安全裝置。但在化工原理課程設(shè)計(jì)中，對第一個(gè)原則應(yīng)作較多的考慮，對第二個(gè)原則只作定性的考慮，而對第三個(gè)原則只要求作一般的考慮。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔釜采用飽和蒸汽間接加熱，塔底產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。 有效塔高的計(jì)算精餾段有效塔高提餾段有效塔高在精餾段和提餾段各設(shè)人孔一個(gè)，高度為600mm,故有效塔高 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 操作壓力的計(jì)算
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