化工原理設(shè)計(jì)-苯-甲苯二元混合液連續(xù)精餾裝置的設(shè)計(jì)

1、濟(jì)南大學(xué)化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)1化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)課題：苯-甲苯二元混合液連續(xù)精餾裝置的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)條件與工藝要求 1、生產(chǎn)能力（以進(jìn)料量計(jì)）： 74000 噸/年 2、原料液組成：xAF= 0.44 （注：濃度均指易揮發(fā)組分的摩爾分率）3、產(chǎn)品要求： 0.98 ， 0.02 ? AD x ? AW x4、工藝條件 （1）操作壓力：塔頂壓

2、力（表壓）約 4kPa 。（2）原料溫度：原料液溫度 20℃，經(jīng)過(guò)與塔釜液體產(chǎn)品間接換熱或者進(jìn)一步預(yù)熱，溫度提升至入塔時(shí)所指定的溫度 65℃。（3）進(jìn)料方式：在最適宜的進(jìn)料板上連續(xù)進(jìn)料。 （4）回流熱狀態(tài)：泡點(diǎn)回流。（5）塔板壓降：≤0.7kPa 。（6）塔釜間接蒸汽加熱，所用的加熱蒸汽壓力為 200kPa（絕對(duì)壓） 。僅利用其冷凝熱。（7）塔頂設(shè)全凝器，利用冷卻水間接換熱，冷卻水的進(jìn)、出口溫度分別規(guī)定為 tin=25℃，tout=

3、43℃ 。（8）年工作日：300 天。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、苯-甲苯二元混合液連續(xù)精餾工藝流程的設(shè)計(jì) 繪制出所設(shè)計(jì)的連續(xù)精餾工藝流程圖，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程原理進(jìn)行文字?jǐn)⑹觥?、篩板精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 （1）全塔物料衡算，計(jì)算產(chǎn)品 D、W 的量。（2）確定 Rmin 和 R 。（3）圖解法確定理論塔板數(shù) NT 及最適宜的進(jìn)料位置，確定精餾段的理論塔板數(shù) NT,1 。（4）合理確定篩板塔板的總效率 E0

4、 ，確定實(shí)際塔板數(shù)和實(shí)際進(jìn)料位置。（5）分別確定精餾段的汽相體積流量、汽體流速和塔徑，提餾段的汽相體積流量、汽體流速和塔徑。（6）進(jìn)行精餾段的塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提餾段的塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括選擇溢流形式（多選單溢流） 、設(shè)計(jì)堰長(zhǎng)、降液區(qū)面積，確定開(kāi)孔區(qū)面積，設(shè)計(jì)堰高，設(shè)計(jì)降液管底隙高度，確定篩孔孔徑，選擇篩孔布置方式并計(jì)算具體布置尺寸。（7）分別進(jìn)行精餾段塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算、提餾段塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算。（8）繪出精餾段塔板的負(fù)荷性能圖，計(jì)算操作彈

5、性，繪出提餾段塔板的負(fù)荷性能圖，計(jì)算操作彈性。（9）規(guī)劃和計(jì)算塔體各段的高度，計(jì)算塔的總高度。（10）計(jì)算并確定塔體上各種管接口的直徑。（11）列表匯總精餾塔（精餾段和提餾段）設(shè)計(jì)計(jì)算成果數(shù)據(jù)。 3、精餾附屬設(shè)備的基本計(jì)算 （1）計(jì)算塔釜加熱蒸汽消耗量和塔頂冷凝器冷卻水消耗量。（2）估算塔釜所需換熱面積和塔頂冷凝器所需換熱面積。（3）估算原料管路的阻力損失并確定原料泵的選型參數(shù)。 四、設(shè)計(jì)成果及要求 提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括封面、設(shè)計(jì)任務(wù)

6、書(shū)、目錄、設(shè)計(jì)正文、參考文獻(xiàn)、總結(jié)和致謝語(yǔ)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求層次分明，各項(xiàng)內(nèi)容的表達(dá)均要文字說(shuō)明作引導(dǎo)。在相關(guān)的內(nèi)容中穿插入濟(jì)南大學(xué)化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)3目錄 目錄一工藝流程圖與 工藝流程圖與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集……………………………… ………………………………3二 精餾塔的物料衡算 精餾塔的物料衡算 ………………………………………… …………………………………………51.原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)…..........

7、.............................................52.原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量...................................................53.物料衡算原料處理量.......................................................................................5三 塔

8、板數(shù)的確定 塔板數(shù)的確定 ……………………………………………… ………………………………………………61.理論板層數(shù) 的求取....................................................................................6 T N2.實(shí)際板層數(shù)的求取...........................................................

9、................................7四 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ……………… ………………71.操作壓力計(jì)算...................................................................................................72.操作溫度計(jì)算.................

10、..................................................................................83.平均摩爾質(zhì)量計(jì)算...........................................................................................84.平均密度計(jì)算...........................

11、........................................................................85.液相平均表面張力計(jì)算...................................................................................96.液相平均粘度計(jì)算.........................................

12、..................................................10五 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 ……………………………… ………………………………10 101. 精餾段塔徑的計(jì)算.........................................................................................102. 提餾段塔徑

13、的計(jì)算.........................................................................................113. 精餾塔有效高度計(jì)算.....................................................................................12六 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 …

14、……………………………… …………………………………12 12㈠精餾段1.溢流裝置計(jì)算...................................................................................................122.塔板布置......................................................................

15、.....................................13㈡提餾段1.溢流裝置計(jì)算...................................................................................................142.塔板布置..............................................................

16、.............................................14七 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 ……………………………………… ………………………………………16 16㈠精餾段1.塔板壓降.........................................................................................................

17、..162.液面落差...........................................................................................................173.液沫夾帶...............................................................................................

18、............174.漏液...................................................................................................................175.液泛.................................................................................