【正文】 .................................................................................18 ..............................................................................................................................19 求平均溫度.....................................................................................................................19 求比熱和傳熱的熱量....................................................................................................19 塔底產(chǎn)品預(yù)熱給的熱量...............................................................................................19 傳熱面積和過熱蒸汽的用量計(jì)算................................................................................19 預(yù)熱器選用....................................................................................................................19 塔釜產(chǎn)品冷卻器 ..................................................................................................................19五、經(jīng)濟(jì)估算..................................................................................................................................20 塔主要設(shè)備經(jīng)費(fèi)計(jì)算（R 1 為例）......................................................................................20 塔壁面積計(jì)算.................................................................................................................20 塔板面積計(jì)算.................................................................................................................20 主要塔設(shè)備費(fèi)用計(jì)算...................................................................................................20 固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用.......................................................................................................20 主要操作費(fèi)計(jì)算（10 年） （R 1為例）...............................................................................20 ................................................................................................................20 過熱蒸汽的用量費(fèi)用....................................................................................................20 設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用的總費(fèi)用 p....................................................................................21 銀行利息后的總成本 P 總 ..............................................................................................21 回流比的選擇........................................................................................................................21六、精餾塔附件及其重量計(jì)算......................................................................................................21 ........................................................................................................................................21 ....................................................................................................................21 進(jìn)料管線管徑.................................................................................................................215 ................................................................................................................................22 精餾塔重量計(jì)算...................................................................................................................22七．設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表......................................................................................................................23.....................................................................................................24.....................................................................................................................................24十、附圖.....................................................................................................................................2532一、前言化工原理課程設(shè)計(jì)是理論系實(shí)際的橋梁，是讓學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜性的初次嘗試。7) 夏清 陳常貴主編 《化工原理 》(上. 下) 冊(cè)修訂本【M】天津。三、 設(shè)計(jì)說明書目錄(主要內(nèi)容) 要求1) 前言（說明設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)進(jìn)程及自認(rèn)達(dá)到的目的） ，2) 裝置工藝流程(附圖) 及工藝流程說明3) 裝置物料衡算4) 精餾塔工藝操作參數(shù)確定5) 適宜回流比下理論塔板數(shù)及實(shí)際塔板數(shù)計(jì)算6) 精餾塔主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定7) 精餾塔最大負(fù)荷截面處 T1 型浮閥塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定8) 裝置熱衡算初算確定全凝器、再沸器型號(hào)及其他換熱器型號(hào)9) 裝置配管及機(jī)泵選型10) 適宜回流比經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)驗(yàn)算(不少于 3 個(gè)回流比比較)11) 精餾塔主要工藝和主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果匯總及評(píng)價(jià)12) 附圖 : 裝置工藝流程圖、裝置布置圖、精餾塔結(jié)構(gòu)簡圖 (手繪圖)。(5). 塔頂產(chǎn)品中含苯為 99％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。成績 化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 萬噸/ 年苯—甲苯連續(xù)精餾裝置工藝設(shè)計(jì)姓 名 陳 端 班 級(jí) 化工 072 班 學(xué) 號(hào) 07014020206 完成日期 20221030 指導(dǎo)教師 梁伯行 2化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(化工 071,2,3,4 適用)一、 設(shè)計(jì)說明書題目: (萬噸/年) 苯 甲苯連續(xù)精餾裝置工藝設(shè)計(jì)說明書二、 設(shè)計(jì)任務(wù)及條件(1).處理量: (3000＋本班學(xué)號(hào) 300) Kg/h (每年生產(chǎn)時(shí)間按 7200 小時(shí)計(jì))。(2). 進(jìn)料熱狀況參數(shù)：( 2 班)為 ,(3). 進(jìn)料組成: ( 2 班) 含苯為 25％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù) ), (4).塔底產(chǎn)品含苯不大于 2％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。 裝置加熱介質(zhì)為過熱水蒸汽(溫度及壓力由常識(shí)自行指定), 裝置冷卻介質(zhì)為 25℃的清水或 35℃的循環(huán)清水。四、 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及參考書目1) 6000 元/(平方米塔壁)(塔徑 ～ 乘 , 塔徑 ～ 乘 , 塔徑 以上乘 ),2) 4500 元/(平方米塔板),3) 4000 元/(平方米傳熱面積),4) 16 元/(噸新鮮水), 8 元 /(噸循環(huán)水),5) 250 元/(噸加熱水蒸汽), 設(shè)備使用年限 10 年, 6) 裝置主要固定資產(chǎn)年折舊率為 10% , 銀行借貸平均年利息 %。 天津大學(xué)出版社 20228) 賈紹文 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 【M】天津。通過化工原理課程設(shè)計(jì)，要求我們能夠綜合運(yùn)用化工原理上下冊(cè)的基本知識(shí)，進(jìn)行融匯貫通的獨(dú)立思考，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的設(shè)計(jì)任務(wù)，從而得到以化工單元操作為主的化工設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還可以使我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。本次設(shè)計(jì)為倆周，安排如下：表 21. 進(jìn)程表找數(shù)據(jù)與上課 全部設(shè)計(jì)計(jì)算 畫圖 寫說明書第一周的周一、二 第一周的周三到周日 第二周的周一到周四 剩余時(shí)間 概述 塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。板式塔大致可分為兩類：有降液管的塔板和無降液管的塔板。浮閥塔廣泛用于精餾、吸收和解吸等過程。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)。其閥孔直徑為 39mm，重閥質(zhì)量為 33g，輕閥為 25g。6 設(shè)計(jì)方案 塔設(shè)備的工業(yè)要求總的要求是在符合生產(chǎn)工藝條件下，盡可能多的使用新技術(shù)，節(jié)約能源和成本，少量的污染。二：效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 四：有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動(dòng)時(shí)，兩相均能維持正常的流動(dòng)，而且不會(huì)使效率發(fā)生較大的變化。 六：能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等. 工藝流程如下： 苯與甲苯混合液（原料儲(chǔ)罐）→原料預(yù)熱器→浮閥精餾塔（塔頂：→全凝器→分配器→部分回流，部分進(jìn)入冷卻器→產(chǎn)品儲(chǔ)罐）(塔釜：再沸器→冷卻器→產(chǎn)品進(jìn)入儲(chǔ)罐） 流程的說明 本方案主要是采用浮閥塔，苯和甲苯的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定的時(shí)間之后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到 度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過程就叫做回流。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。 本次設(shè)計(jì)的要求是先算出最小回流比，然后隨意選三個(gè)系數(shù)得到三個(gè)回流比，最后比較那個(gè)最好，而不是找出最佳的回流比。依任務(wù)書，可算出：x f=()/(+)=。同理得出 R2== 時(shí)，精餾段操作方程為：y=+, 提餾段操作方程為：y=NT=14,進(jìn)料板為第 9 層R3== 時(shí),精餾段操作方程為：y=+, 提餾段操作方程為：y=NT=13,進(jìn)料板為第 8 層 求平均塔效率 ET塔頂與塔底的平均溫度：t m=(*)=℃分別算出 t=℃下得相對(duì)揮發(fā)度 和 μ L如下：?=POA/POB =,有 t x y