毕业论文：苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计.doc

化工原理课程设计任务书 设计题目 ： 苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计 2．设计条件 ： 常 压： （绝压） 处理 量：　 85Kmol/h 进料组成： 馏出液组成： 釜液组成： （以上均为摩尔分率） 塔顶全凝器 泡点回流 回流比： 加料状态： 单板压降： 3．设 计 任 务 ： 1.完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算）。 2．绘制带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图。 精馏塔设备条件图。 3．撰写精馏塔的设计说明书（包括设计结果汇总）。 目 录 前 言 １ 摘 要 ２ 第一章 绪 论 ３ 1.1精馏流程设计方案的确定 ３ 1.2 ３ 1.2.1精馏方式的选定 ３ 1.2.2加热方式 ４ 1.2.3操作压力的选取 ４ 1.2.4回流比的选择 ４ 1.2.5塔顶冷凝器的冷凝方式与冷却介质的选择 ４ 1.2.6板式塔的选择 ４ 1.2.7 关于附属设备的设计 ４ 第二章 精馏塔工艺设计计算 ６ 2.1物料衡算 ６ 2.1.1塔的物料衡算 ６ 2.2板数的确定 ６ 2.2.1操作回流比的求取 ６ 2.2.2 求精馏塔气液相负荷 ７ 2.2.3 操作线方程的确定 ７ 2.2.4精馏塔理论塔板数及理论加料位置 ７ 2.2.5全塔效率的计算 ８ 第三章 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 １０ 3.1操作压强 P的计算 １０ 3.2 １０ 3.3 １０ 3.3.1平均摩尔质量计算 １０ 3.3.2平均密度的计算 １１ 3.3.3液体平均表面张力计算 １１ 3.4 精馏塔体工艺尺寸的计算 １２ 3.4.1塔径的计算 １２ 3.5 精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 １３ 3.5.1精馏塔有效高度的计算 １３ 3.5.2溢流装置计算 １３ 3.5.3塔板布置 １４ 3.6筛板的流体力学验算 １５ 3.6.1塔板压降 １５ 3.6.2液沫夹带量ev的验算 １５ 3.6.3 漏液的验算 １６ 3.6.4液泛验算 １６ 3.7塔板负荷性能图 １６ 3.7.1 漏液线 １６ 3.7.2液沫夹带线 １７ 3.7.3液相负荷下限线 １７ 3.7.4液相负荷上限线 １７ 3.7.5液泛线 １８ 3.8板式塔的结构 １９ 3.8.1塔体结构 １９ 3.8.2 塔板结构 １９ 第四章 热量衡算 20 4．1热量衡算 20 4.1.1塔顶热量 20 4.1.2塔底热量 20 计算结果总汇 22 致 谢 23 参考文献 24 主要符号说明 25 主要符号说明 26 附录 27 前 言 课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。健全合理的知识结构可发挥应有的作用。 此次化工原理设计是精馏塔的设计。精馏塔是化工生产中十分重要的设备。精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板，利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。在精馏塔中，塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升，来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次接触，进行传质传热过程，轻组分上升，重组分下降，使混合物达到一定程度的分离。精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关，还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。本设计我们使用筛板塔。其突出优点为结构简单，造价低板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率较高。筛板塔是最早应于手工业生产的设备之一。合理的设计和适当的操作筛板塔能够满足要求的操作弹性而且效率高。采用筛板塔可解决堵塞问题适当控制漏夜实际操作表明，筛板在一定程度的漏液状态下，操作是板效率明显降低，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的筛板塔其操作弹性仍可达到标准。 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挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合物中各组分的分离。该过程是同时进行传热、传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。由这些设备、仪表等构成精馏过程的生产系统，即本次所设计的精馏装置。 课程设计是让同学们理论联系实践的重要教学环节，是对我们进行的一次综合性设计训练。通过课程设计能使我们进一步巩固和加强所学的专业理论知识，还能培养我们独立分析和解决实际问题的能力。更能培养我们的创新意识