1、 化工原理课程设计论文化工原理课程设计论文 ( ( 2010 2010 届届 ) ) 题题 目：目：苯苯- -甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计 学学 院：院： 化学化工学院化学化工学院 专专 业：业： 化学工程与工艺化学工程与工艺 学生姓名：学生姓名： 学号：学号： 指导教师：指导教师： 完成完成时间：时间： 20201313 年年 6 6 月月 26 26 日日 成成 绩：绩： 1 序序 言言 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
2、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。 精馏过程的节能措施一直是人们普遍关注的问题。 精馏操作是化工生产中应 用非常广泛的一种单元操作，也是化工原理课程的重要章节。 精馏是分离液体混 合物（含可液化的气体混合物）最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
3、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 的物系还可采用衡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- 甲苯连续精馏筛板塔的设计， 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。 2 1 、板式精馏塔设计任务书板式精馏塔设计任务书 1.1、设计题目 苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。 1.2、设计任务 (1)原料液中苯含量：质量分率50(质量)，其余为甲苯。 (2)塔顶产品中苯含量不得低于 98(质量)。 (3)残液中苯含量不得高于 2(质量)。 (4)生产能力：3
4、0000 t/y 苯产品，年开工 330 天。 1.3、操作条件 (1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压) (2)进料热状态：间接蒸汽加热。 (3)回流比：自选。 (4)单板压降压：0.7kPa 2、设计的基础数据设计的基础数据 2.1、苯和甲苯的物理性质 表表 2 2 苯和甲苯的物理性质苯和甲苯的物理性质 项目 分子式 分子量 M 沸点（） 临界温度 tC（） 临界压强 PC （kPa） 苯 A C6H6 78.11 80.1 288.5 6833.4 甲苯 B C6H5CH3 92.13 110.6 318.57 4107.7 2.2、饱和蒸汽压和平衡数据 表表 3 3 苯和甲苯的饱和蒸汽
5、压苯和甲苯的饱和蒸汽压 温度C 0 80.1 85 90 95 100 105 110.6 0 A P,kPa 101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2 240.0 0 B P，kPa 40.0 46.0 54.0 63.3 74.3 86.0 表表 4 4 常温下苯常温下苯甲苯气液平衡数据甲苯气液平衡数据 温度C 0 80.1 85 90 95 100 105 液相中苯的摩尔分率 1.000 0.780 0.581 0.412 0.258 0.130 汽相中苯的摩尔分率 1.000 0.900 0.777 0.630 0.456 0.262 3 2.3、液体表面张力 表表 5 5 纯组分的表面张力纯组分的表面张力 温度 80 90 100 110 120 苯，mN/m 甲苯，Mn/m 21.2 21.7 20 20.6 18.8 19.5 17.5 18.4 16.2 17.3 2.4、液相密度及粘度 表表 6 6 组分的液相密度组分的液相密度 温度() 80 90 100 110 120 苯,kg/ 3 m 814 805 791 778 763 甲苯,kg/ 3 m 809 801 791 780 768 表表 7 7 液体粘度液体粘度 L 温度() 80 90 100 110 120 苯（mP a .s
