化工原理课程设计--年处理55000吨苯-甲苯的精馏塔设计

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1、 课 程 设 计 说 明 书 题目: 年处理 55000 吨苯-甲苯的精馏塔设计 院 系： 材料科学与工程学院 专业班级：高分子材料与工程专业 08 级一班 2011 年 3 月 5 日 课程设计（论文）任务书 学 号 学生姓名 专业（班级） 高分子材料与工程 08 级 1 班 设计题目 年处理 55000 吨苯-甲苯的精馏塔设计 设 计 技 术 参 数 F: 83.45 kmol/h XF：0.450 XD：0.966 XW：0.047 操作条件：塔顶压强 4kpa（表压） ，单板压降0.7kpa；来料为常温，泡点进料。 设 计 要 求 （1） 合理选择设计方案，工艺操作参数和计算公式，计算

2、准确。 （2） 精馏塔主要技术参数符合国家标准 （3） 设计计算说明书写规范，文字准确简练，图表清晰规范。 工 作 量 1 号图纸一张 说明书一份 工 作 计 划 第 1 周 查阅资料，确定相关参数、完成物料平衡计算 第 2 周 完成图纸设计、完成课程设计说明书 参 考 资 料 1谭天恩等.化工原理上册.北京：化学工业出版社，2006 2谭天恩等.化工原理下册.北京：化学工业出版社，2006 3贾紹义，柴诚敬.化工原来课程设计.天津：天津大学出版社，2002 4青岛化工学院.化学化工物性数据手册有机卷.北京：化学工业出版社，2002 5国家医药管理局上海医药设计院.化工工业手册下册.北京：化学

3、工业出版社， 1986 指导教师签字 教研室主任签字 年年 月月 日日 摘摘 要要 本设计的题目是苯-甲苯精馏式连续精馏塔的设计，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。 具体工艺参数如下： 生产能力：55000 吨/年(料液) 年工作日：320 天 原料组成： 35% 苯，65%甲苯（质量分率，下同） 产品组成： 馏出液 96%苯， 釜液 4%苯 操作压力：塔顶压强为 4kPa（表压强） 进料温度：泡点 进料状况：泡点 回流比：R=2.0Rmin 苯与甲苯的分离是我们化工原理中很重要的分离。主要是通过以下几个方面来进行设计 的： 1. 设计方案的确定； 2.

4、 物料衡算； 3. 塔板数的确定； 4. 工艺条件及有关物性参数的计算； 5. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 6. 塔板流体力学验算； 7. 塔板负荷性能图； 本设计很清楚地介绍了筛板式精馏塔的设计过程，使我们对塔的设计有了一个大概的了 解，对我们今后做其他类型的设计是很有帮助的 1 第 1 章绪论 .1 1.1 课程设计的目的 1 1.2 课程设计题目描述和要求 .1 第 2 章 设计方案的确定 .2 2.1 操作条件的确定 2 2.1.1 操作压力 .2 2.1.2 进料状态 2 2.1.3 加热方式 .2 2.1.4 冷却剂与出口温度 .3 2.1.5 热能的利用 .3 2.2 确定设计方

5、案的原则 .3 第 3 章 设计计算 .4 3.1 设计方案的确定 4 3.2 精馏塔的物料衡算.5 3.2.1 原料业及塔顶、塔底产品的摩尔分率 .5 3.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 5 3.2.3 物料衡算 .5 3.3 塔板数的确定5 3.3.1 理论塔板数 NT的求取5 3.3.2 实际板层数的求取 .6 3.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算6 3.4.1 操作压力计算 6 3.4.2 操作温度计算 6 3.4.3 平均摩尔质量计算 .7 3.4.4 平均密度计算 7 3.4.5 液体平均表面张力计算 8 3.4.6 液体平均粘度计算 .8 3.5 精馏塔的塔

6、体工艺尺寸计算.9 3.5.1 塔径的计算 .9 3.5.2 精馏塔有效高度的计算 10 3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 10 3.6.1 溢流装置计算 10 3.6.2 塔板布置 . 11 3.7 筛板的流体力学验算 . 12 3.7.1 塔板压降 . 12 3.7.2 液面落差 . 13 3.7.3 液沫夹带 . 13 3.7.4 漏液 13 3.7.5 液泛 13 3.8 塔板负荷性能图 14 3.8.1 漏液线 14 3.8.2 液沫夹带线 . 14 3.8.3 液相负荷下限线 15 3.8.4 液相负荷上限线 15 2 3.8.5 液泛线 15 结论 18 参考文献 . 19 致谢 20 1 第 1 章绪论 工程设计是工程建设的灵魂，又是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，它决 定着工业现代化水平。设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保 等诸多方面而且还会涉及多专业、多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。 1.1 课程设计的目的 课程设计是化工原理课程的一个总结性