1、 1 化工原理课程设计化工原理课程设计 设计设计题目题目：年处理量年处理量 3 3 万吨苯万吨苯- -甲苯混合液浮阀塔设计甲苯混合液浮阀塔设计 专专 业：业： 化学工程与工艺化学工程与工艺 班班 级：级： XXXX 级化学工程与工艺级化学工程与工艺 1 1 班班 学学 号号： XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX 学生姓名学生姓名： XXX XXX 指导教师指导教师： XXX XXX XXXX年 XX月 XX 日 2 板式塔设计任务书板式塔设计任务书 一、设计题目一、设计题目 苯苯- -甲苯混合液甲苯混合液 浮阀浮阀 精馏塔设计精馏塔设计 二、设计条件二、设计条件 1、年处理量：
2、苯-甲苯混合液 3.0 万吨； 2、泡点进料，进料苯含量为 40%（质量分率，下同） ； 3、塔顶苯含量不低于 98%；塔底苯含量不高于 2%；全塔效率 0.6； 4、塔顶压力 4Kpa（表压） ；单板压降0.7Kpa；常压操作（101.325kpa） ； 5、回流比 R /Rmin：1.5 6、每年实际生产天数：300 天（一年中有两个月检修） ； 7、冷却水进口温度：30； 8、塔底加热蒸汽压力：0.4MPa； 9、设备型式：浮阀塔 10、建厂地址：荆门地区 三、设计任务三、设计任务 完成精馏塔工艺设计，运用最优化方法确定最佳操作参数；精馏设备设计， 有关附属设备的设计和选用；绘制生产工艺
3、流程图，塔板结构简图和塔板负荷性 能图；编制设计说明书。 1、设计方案的确定及工艺流程的说明； 2、精馏塔的物料衡算； 3、塔板数的确定； 4、精馏塔的工艺条件及有关的物性数据的计算。 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算； 6、塔板主要工艺尺寸的计算； 7、塔板流体力学的验算； 8、塔板负荷性能图； 9、精馏塔接管尺寸计算； 10、塔顶冷凝器、塔底再沸器选型计算； 11、绘制生产工艺流程图； 3 12、绘制塔板结构简图； 13、绘制精馏塔设计条件图； 14、对设计过程的评述和有关问题的讨论； 四、设计要求四、设计要求 1、设计步骤详细清楚，每项设计结束后列出计算结果明细表； 2、选用的计算公式、图表
4、、数据正确并注明来源，符号和单位要统一。 3、要求能用计算机软件来辅助设计及绘图。 4、设计说明书要求字迹工整，装订成册上交。 五、设计时间：五、设计时间：两周 4 序言 化工原理课程设计是综合运用化工原理课程和有关先 修课程（ 物理化学 ， 化工制图等）所学知识，完成一个单元 设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个 教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计，要求更加熟 悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方 法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能 力，思考问题能力，计算能力等。 精馏是分离液体混合物 （含可液化的气体混合物） 最
5、常用的一种 单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏 过程在能量剂驱动下（有时加质量剂） ，使气液两相多次直接接触 和分离， 利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分 由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合 液中各组分的分离。根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续 的或间歇的， 有些特殊的物系还可采用恒沸精馏或萃取精馏等特殊 方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏浮阀塔的设计， 即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯， 采用 连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。 5 目录 1、设计方案的确定与说明 7 1.1 苯-甲苯物性
6、 . 7 1.2 操作条件的确定 . 7 1.2.1 操作压力 . 7 1.2.2 进料状态 . 8 1.2.3 加热方式 . 8 1.2.4 冷却剂与出口温度 . 8 1.2.5 热能的利用 . 9 1.3 确定设计方案的原则 . 9 1.3.1 满足工艺和操作的要求 . 9 1.3.2 满足经济上的要求 10 1.4 本设计方案的流程和概述 10 2、塔板的工艺设计 . 11 2.1 塔物料衡算 . 11 2.1.1 原料液及塔顶、塔顶产品摩尔分率的计算 . 11 2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 . 11 2.1.3 物料衡算 11 2.2 塔板数的确定 . 12 2.2.1 挥发度的确定 . 12 2.2.2 回流
