化工原理—化工設備機械基礎 課程設計任務書

1、化工原理化工原理—化工設備機械基礎化工設備機械基礎課程設計任務書課程設計任務書4專業(yè)化工班級設計人一、一、設計題目：設計題目：苯－甲苯精餾分離換熱器設計二、設計任務及操作條件二、設計任務及操作條件1、設計任務：生產能力（進料量）90000噸／年操作周期7200小時／年進料組成25％（質量分率，下同）塔頂產品組成≥96％塔底產品組成≤2%2、操作條件塔頂操作壓力自選（表壓）進料熱狀態(tài)自選兩側流體的壓降：≯7kPa3、設備型式自選4、廠址重

2、慶地區(qū)三、設計內容：三、設計內容：1、設計方案的選擇及流程說明2、工藝計算3、主要設備工藝尺寸設計（1）冷凝器和再沸器結構尺寸的確定（2）傳熱面積、兩側流體壓降校核（3）接管尺寸的確定4、輔助設備選型與計算5、設計結果匯總6、工藝流程圖及換熱器工藝條件圖7、設計評述1.1.設計方案的選定及基礎數(shù)據(jù)的搜集設計方案的選定及基礎數(shù)據(jù)的搜集本設計任務為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連

3、續(xù)精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內，其余部分經(jīng)產品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔底設置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產品經(jīng)冷卻后送至儲罐。其中由于蒸餾過程的原理是多次進行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設計

4、中設計把其熱量作為低溫熱源產生低壓蒸汽作為原料預熱器的熱源之一，充分利用了能量。塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3~8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。篩板塔也是傳質過程常用的塔設備，它的主要優(yōu)點有：(１)結構比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。(２)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。(３)塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。(４)壓降較低，每板壓力比泡罩

5、塔約低30％左右。篩板塔的缺點是：(１)塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。(２)操作彈性較小(約2～3)。(３)小孔篩板容易堵塞。表1苯和甲苯的物理性質苯和甲苯的物理性質項目分子式分子量M沸點（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強PC（kPa）苯A甲苯BC6H6C6H5—CH378.1192.1380.1110.6288.5318.576833.44107.7表2組分的液相密度組分的液相密度([1]([1]：附錄圖附錄圖8)8)38