化工原理课程设计--分离苯—甲苯用筛板精馏塔设计

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1、 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目：题目：分离苯分离苯甲苯用筛板精馏塔设计甲苯用筛板精馏塔设计 院院 系：系：机械工程学院 专业班级：专业班级：过控 101 班 2013 年年 1 月月 4 日日 2 课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书 机械工程学院机械工程学院 过控过控教研室教研室 学号 学生姓名 专业班级 过控 10-1 设计 题目 分离苯甲苯用筛板精馏塔设计 设计技 术参数 料液种类：苯甲苯混合液 年处理量：50000 吨 料液浓度：35% 塔顶产品浓度：99%（轻组分质量分数） 塔底釜液浓度：99%（重组分质量分数） 每年实际生产天数：330（一年中有一个月检修

2、） 精馏塔塔顶压强：4kPa(表压) 设备形式：筛板精馏塔 厂址：淮南地区 设计 要求 完成精馏塔工艺设计、精馏设备设计、绘制塔板结构简图、编制 设计说明书 工作量 说明书总页数不少于 25 页 工作 计划 从 2012 年 12 月 26 号开始设计计算，至 2013 年 1 月 4 日结束(18 周至 19 周) 参考 资料 1 程能林.溶剂手册.北京：化学工业出版社，2002 2 刘光启等.化工物性算图手册, 2002 3 杨祖荣.化工原理.北京：化学工业出版社，2009 4 贾邵义 柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津大学出版社，2002 5 国家医药管理局上海医药设计院.化学工艺设计

3、手册.第二版. 上册.北京：化学工业出版社，1996，2-200 指导老师签字 教研室主任签字 3 目录目录 1. 流程和工艺条件的确定和说明流程和工艺条件的确定和说明 6 2. 操作条件和基础数据操作条件和基础数据 6 2.1. 操作条件操作条件. 6 2.2. 基础数据基础数据. 6 3. 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算 6 3.1. 原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率 6 3.2. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 7 3.3. 物料衡算物料衡算. 7 4. 塔板数的确定塔板数的确定. 7 4.1. 理论塔板层数理论

4、塔板层数 NT的求取的求取 7 4.1.1. 绘绘 x-y 图图 . 7 4.1.2.最小回流比及操作回流比的确定最小回流比及操作回流比的确定 8 4.1.3.精馏塔气、液相负荷的确定精馏塔气、液相负荷的确定 8 4.1.4. 求操作线方程求操作线方程. 8 4.1.5. 图解法求理论板层数图解法求理论板层数 8 4.2. 实际塔板数的求取实际塔板数的求取 9 5. 精馏塔的工艺条件及有关物性的计算精馏塔的工艺条件及有关物性的计算 9 5.1. 操作压力计算操作压力计算. 9 5.2. 操作温度计算操作温度计算. 10 5.3. 平均摩尔质量计算平均摩尔质量计算 10 5.4.平均密度计算平均

5、密度计算. 10 5.4.1. 气相平均密度计算气相平均密度计算 10 5.4.2. 液相平均密度计算液相平均密度计算 10 5.5. 液体平均表面张力计算液体平均表面张力计算 11 5.6.液体平均黏度计算液体平均黏度计算 12 5.7. 全塔效率计算全塔效率计算. 12 5.7.1. 全塔液相平均粘度计算全塔液相平均粘度计算 12 4 5.7.2. 全塔平均相对挥发度计算全塔平均相对挥发度计算 13 5.7.3. 全塔效率的计算全塔效率的计算 13 6. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算 13 6.1. 塔径的计算塔径的计算. 13 6.2. 精馏塔有效高度的计算精馏塔有效

6、高度的计算 14 7. 塔板主要工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算 15 7.1. 溢流装置计算溢流装置计算. 15 7.1.1. 堰长堰长 lW 15 7.1.2. 溢流堰高度溢流堰高度 hW. 15 7.1.3. 弓形降液管宽度弓形降液管宽度 Wd和截面积和截面积 Af 15 7.1.4. 降液管底隙高度降液管底隙高度 h0 15 7.2. 塔板布置塔板布置. 16 7.2.1. 塔板分布塔板分布. 16 7.2.2. 边缘区宽度确定边缘区宽度确定 16 7.2.3. 开孔区面积计算开孔区面积计算 16 7.2.4. 筛孔计算及其排列筛孔计算及其排列 16 8. 筛板的流体力学验算筛板的流体力学验算 17 8.1. 塔板压降塔板压降. 17 8.1.1. 干板阻力干板阻力 hc计算计算 . 17 8.1.2. 气体通过液层的阻力气体通过液层的阻力 h1计算计算 . 17 8.1.3. 液体表面张力的阻力液体表面张力的阻力 h计算计算 . 17 8.2. 液面落差液面落差. 17 8.3. 液沫夹带液沫夹带. 18 8