化工原理課程設(shè)計苯甲苯板式精餾塔設(shè)計畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-06 23:57本頁面
【正文】 結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備 30 30 30 32 再沸器 32 板式塔結(jié)構(gòu) 33六 參考書目 35七 設(shè)計心得體會 35八 附錄 36 一 序 言 化工原理課程設(shè)計是綜合運用《化工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識，完成一個單元設(shè)備設(shè)計為主的一次性實踐教學(xué)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。 二 板式精餾塔設(shè)計任務(wù)書五一、設(shè)計題目苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計。(2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得低于98％(質(zhì)量)。(4)生產(chǎn)能力：90000 t/y苯產(chǎn)品，年開工310天。 (4)單板壓降壓：≯ 四、設(shè)計內(nèi)容及要求(1)設(shè)計方案的確定及流程說明(2)塔的工藝計算(3)塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計塔高、塔徑以及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定；塔板的流體力學(xué)驗算；塔板的負(fù)荷性能圖。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。其中由于蒸餾過程的原理是多次進(jìn)行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計中設(shè)計把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預(yù)熱器的熱源之一，充分利用了能量。篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點有： (１) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。 (３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 篩板塔的缺點是： (１) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。(３) 小孔篩板容易堵塞。（[1]：）溫度(℃)8090100110120苯（）甲苯（）表7常壓下苯——甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)溫度t℃液相中苯的摩爾分率x氣相中苯的摩爾分率y 精餾塔的物料衡算(1) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量 甲苯的摩爾質(zhì)量 （2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 （3）物料衡算 原料處理量總物料衡算 苯物料衡算 聯(lián)立解得 式中 F原料液流量 D塔頂產(chǎn)品量 W塔底產(chǎn)品量3 塔板數(shù)的確定 （1）理論板層數(shù)NT的求取 苯一甲苯屬理想物系，可采逐板計算求理論板層數(shù)。 采用恩特伍德方程求最小回流比。分別查得苯、甲苯在平均溫度下的粘度，平均粘度由公式，得全塔效率ET（4） 求實際板數(shù) 精餾段實際板層數(shù)提餾段實際板層數(shù)進(jìn)料板在第11塊板。計算結(jié)果如下： 塔頂溫度℃進(jìn)料板溫度＝℃ 塔底溫度=℃精餾段平均溫度=（ .+）/2 = ℃提餾段平均溫度=（+）/2 =℃（3）平均摩爾質(zhì)量計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計算 由xD=y1=,代入相平衡方程得x1=進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計算 由上面理論板的算法，得＝， ＝塔底平均摩爾質(zhì)量計算由xw=,由相平衡方程，得yw=精餾段平均摩爾質(zhì)量 提餾段平均摩爾質(zhì)量（4） 平均密度計算 ①氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算，精餾段的平均氣相密度即 提餾段的平均氣相密度②液相平均密度計算 液相平均密度依下式計算，即 塔頂液相平均密度的計算 由tD＝℃，查手冊得 塔頂液相的質(zhì)量分率 進(jìn)料板液相平均密度的計算 由tF＝℃，查手冊得 進(jìn)料板液相的質(zhì)量分率 塔底液相平均密度的計算 由tw＝℃，查手冊得 塔底液相的質(zhì)量分率 精餾段液相平均密度為 提餾段液相平均密度為(5) 液體平均表面張力計算 液相平均表面張力依下式計算，即 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD＝℃，查手冊得 進(jìn)料板液相平均表面張力的計算 由tF＝℃，查手冊得 塔底液相平均表面張力的計算 由 tW＝℃，查手冊得 精餾段液相平均表面張力為 提餾段液相平均表面張力為 (6) 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算，即 μLm=
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