分离苯-甲苯混合物的精馏塔设计—化工原理课程设计Word下载.doc
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残液:
组成:
xW=0.02
操作压力:
常压
二、设计内容:
设计说明书一份,其内容包括
目录
题目及数据
工艺流程选择论证及说明、流程图
主要设备的设计(塔板数、塔径、塔板结构元件及尺寸,流体力学交校核)
塔板布置图,负荷性能图
主要辅助设备的选用与计算(塔顶冷凝器)
三、参考资料:
化工原理设计导论,成都科技大学《化工原理设计导论》编写组,成都科技大学出版社,1994
化工原理,下册,叶世超夏素兰易美桂杨雪峰等编,科学出版社,2002
化工原理(第二版),下册,陈敏恒等,化学工业出版社,2000
化工设备设计基础,化工设备设计基础编写组,上海科学技术出版社,1987
化学工程师手册,机械工业出版社,1999
PERRY化学工程手册(第六版),化学工业出版社,1984
化学工程手册(第二版),时钧等,化学工业出版社,1996
化学工程师简明手册,邓忠等,机械工业出版社,1997
化工生产流程图解,化学工业出版社,
精馏设计、操作和控制,吴俊生等,中国石化出版社,1997
塔型设备基础设计,石油化学工业部编,1975
塔设备设计,上海科学技术出版社,1988
塔的工艺计算,石油化学工业部设计院,1977\
目录
第一章方案选定
1.1操作条件的确定
1.1.1操作压力·
·
4
1.1.2进料状态·
1.1.3加热方式·
1.1.4冷却剂与出口温度·
1.1.5回流比的选择·
1.2设备的选择
1.2.1塔设备的选择·
1.2.2再沸器,冷凝器等附属设备的安排·
1.3流程的确定
1.3.1物料的储和输送·
5
1.3.2参数的检测和调控·
1.4热能的利用
第二章总体工艺设计计算
2.1物料衡算与操作线方程
2.1.1原料及产品组成(xF,xD,xW,F)·
6
2.1.2全塔总物料衡算·
2.1.3操作温度·
2.1.4使进料达到泡点,预热原料液所需热·
2.1.5相对挥发度(a)·
7
2.1.6最小回流比(Rmin)·
2.1.7精馏塔的气、液相负荷及操作线方程·
8
2.2塔板数的确定
2.2.1理论塔板数·
2.2.2实际塔板数·
10
2.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
2.3.1平均摩尔质量·
2.3.2平均密度·
11
2.3.3液相平均表面张力·
12
2.3.4液相平均黏度·
13
2.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算
2.4.1塔径的计算·
14
2.4.2精馏塔有效高度计算·
15
2.5塔板主要工艺尺寸的计算
2.5.1溢流装置计算·
2.5.2塔板布置及浮阀数目与排列·
16
2.6塔板流体力学验算
2.6.1气相通过浮阀塔板的压降·
17
2.6.2淹塔·
18
2.6.3雾沫夹带·
2.7塔板负荷性能图
2.7.1雾沫夹带线·
19
2.7.2液泛线·
20
2.7.3液相负荷上限线·
21
2.7.4漏液线·
2.7.5液相负荷下线限·
2.8计算结果汇总
2.9工艺流程图
第三章附属设备计算
3.1换热器热量计算
3.1.1塔顶冷却所需热·
24
3.1.2原料液加热到泡点所需热量·
24
3.1.3塔釜加热所需热量·
3.2塔顶冷凝器
3.2.1物性参数·
25
3.2.2传热面积·
3.2.3工艺尺寸结构·
26
3.3进料预热器
3.3.1设计方案的确定·
27
3.3.2物性数据·
3.3.3传热面积估算·
28
3.3.4工艺尺寸结构·
3.4塔底再沸器
3.4.1设计方案的确定·
29
3.4.2物性数据·
3.4.3传热面积的估算·
30
3.4.4工艺尺寸结构·
31
3.5接管与法兰
3.5.1塔顶蒸汽出口管径·
32
3.5.2回流液管径·
3.5.3进料管直径·
3.5.4釜液排出管径·
33
3.6筒体与封头
3.6.1筒体·
3.6.2封头·
3.7人孔
主要参考文献
设计心得体会
第一章方案选定
1.1操作条件的确定
1.1.1操作压力
根据生产要求,本设计选择常压下的连续蒸馏。
常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于苯-甲苯这类非热敏沸点在常温(工业低温段)物系分离,连续蒸馏集成度高,可控性好,产品质量稳定。
1.1.2进料状态
本设计采用泡点进料。
在29摄氏度时苯与甲苯的状态均为油状液体,所以采用q>
1。
在进料前将冷液体通过预热器加热到泡点后送入精馏塔内。
1.1.3加热方式
由于蒸汽质量不易保证,采用间接蒸汽加热。
用饱和水蒸汽作为加热剂,选用较高的蒸汽压力,可以提高传热温度差,从而提高传热效率。
1.1.4冷却剂与出口温度
冷却剂选用经济的常温水。
1.1.5回流比的选择
采用泡点回流。
根据实验和生产数据统计,一般最适宜回流比的范围为R=(1.1~2)Rmin,该物系属易分离物系,最小回流比较小,所以在设计中把操作回流比取最小回流比的1.5倍。
1.2.1塔设备的选择
精馏操作课选用的塔设备有很多。
在实际的生产操作中,由于浮阀塔具有结构简单、生产能力和操作弹性大、板效率高等优点,因而是一种综合性能较优异的板型,所以本实验采用浮阀塔。
1.2.2再沸器,冷凝器等附属设备的安排
塔底设置再沸器,塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至回流入塔。
冷凝冷却器安装在较低的框架上,通过回流比控制期分流后,用回流泵打回塔内,馏出产品进入储罐。
塔釜产品接近纯水,一部分用来补充加热蒸汽,其余储槽
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