年产8万吨甲苯精馏塔设计_化工原理课程设计说明书 精品
化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计
化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计化工原理是化学工程专业的基本课程之一，涵盖了化学反应、传热传质、流体力学等方面的知识。
在课程设计中，学生需要通过理论知识和实验操作来模拟化工生产过程，掌握正确的生产方法和流程。
本篇文档将重点介绍一种化工原理课程设计，即苯甲苯精馏塔设计。
1. 实验背景苯甲苯精馏塔是一种用于分离苯甲腾、苯和甲苯的设备，广泛应用于化工、医药、石油等领域。
这种设备可以通过调节进出口流量、塔板数等参数来实现不同组分的分离和纯化。
其中，精馏塔的设计是非常重要的，它直接影响到设备的性能和效率。
2. 实验目的本次课程设计的主要目的是让学生通过理论分析和实验操作，了解苯甲苯精馏塔的设计原理、计算方法和优化手段，进而掌握化工生产过程的基本技能。
3. 实验内容实验内容主要分为以下几个方面：（1）整体流程设计。
学生需要综合考虑工艺流程、设备选择和流量控制等因素，确定苯甲苯精馏塔的基本参数和结构设计。
（2）塔板设计。
学生需要针对不同组分的物理性质和传热特性，选择合适的塔板类型和数量，制定塔板布置图。
（3）塔底设计。
学生需要考虑热交换、温度调节、泵送和排放等问题，设计合适的塔底结构和管路连接。
（4）操作优化。
学生需要通过模拟操作和实验验证，寻找最佳的操作条件，比如塔板数、进出口流量、温度控制等。
4. 实验流程本次课程设计的具体流程如下：（1）定义苯甲苯精馏塔的物理和化学性质。
（2）确定生产需求和工艺流程。
（3）选择合适的设备和材料。
（4）估算物料特性参数和传热、传质性能。
（5）计算理论塔板数和进出口流量。
（6）制定塔板布置图和塔底结构。
（7）模拟实验和调整操作参数。
（8）完成实验报告和总结，总结设计经验和教训。
5. 实验要求本次课程设计要求学生具备一定的化工原理知识和操作技能，可以独立完成实验流程和报告撰写。
具体要求如下：（1）熟悉苯甲苯精馏塔的物理和化学性质。
（2）掌握塔板设计和布置的基本原理。
（3）理解热力学和传热传质的基本概念。
苯—甲苯精馏塔设计化工原理课程设计书.doc
化工原理课程设计书苯—甲苯精馏塔设计目录（一）化工原理设计任务书 (3)（二）概述 (4)一、精馏基本原理 (5)二、设计方案的确定 (5)（三）塔工艺计算 (6)一、精馏塔物料衡算 (6)二、塔板数确定 (8)三、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)四、精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (15)五、塔板主要工艺尺寸计算 (17)六、筛板的流体力学验算 (19)七、塔板负荷性能图 (23)八、设计结果一览表 (29)（四）辅助设备的设定 (30)（五）设计评述心得 (32)（六）参考书目及附表 (33)（一）化工原理设计任务书一、设计名称：苯-甲苯精馏塔设计二、设计条件：在常压连续精馏塔中精馏分离含苯35% （质量 %，下同）的苯 - 甲苯混合液，要求塔顶流出液中苯的回收率为97% ，塔底釜残液中含苯不高于2% 。
处理量：17500 t/a，料液组成（苯质量分数）： 35% ，塔顶产品组成（质量分数）： 97% ，塔顶易挥发组分回收率：99% ，每年实际生产时间：300 天三、设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图，编写设计说明书。
四、基础数据或其他操作条件所需数据自己查阅资料或根据资料确定五、设计说明书内容1目录2概述（设计方案的确定和流程说明、精馏基本原理等）3.塔的物料恒算、塔板数的确定、塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4.塔和塔板的主要工艺尺寸的设计：（1 ）塔体工艺尺寸的计算；（2 ）塔板主要工艺尺寸的计算；（3 ）塔板的流体力学验算；（4 ）塔板负荷性能图。
5.设计结果概要或设计一览表6.辅助设备的选型——对再沸器进行设计，对预热器进行选型7.参考文献8.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
（二）概述一、精馏基本原理精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程。
课程设计：甲苯乙苯的精馏(浮阀塔)
《化工原理课程设计》说明书设计题目： 甲苯乙苯的精馏（浮阀塔）目 录第一章 前言精馏原理及其在化工生产上的应用........................................ 4 精馏塔对塔设备的要求..................................................................................................... 4 常用板式塔类型及本设计的选型.......................................... 4 本设计所选塔的特性.................................................... 5 化工原理课程设计任务书................................................ 5 第二章 精馏塔的工艺计算物料衡算 (6)JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率 (6)物料衡算 (6)回流比的确定 (7)平均相对挥发度的计算 (7)板数的确定 (8)精馏塔的气液相负荷 (8)精馏段与提馏段操作线方程 (9)全塔效率 (9)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)操作温度的计算 (10)操作压强 (11)塔内各段气液两相的平均分子量 (12)精馏塔各组分的密度 (13)液体表面张力的计算 (14)液体平均粘度的计算 (15)气液负荷计算 (15)精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)塔径的计算 (16)精馏塔有效高度的计算 (17)溢流装置计算 (17)塔板布置 (17)浮阀板的流体力学验算 (18)塔板压降 (18)液沫夹带 (18)塔板负荷性能图 (19)过量液沫夹带线关系式 (20)液相下限线关系式 (20)严重漏夜线关系式 (21)液相上限线关系式 (21)降液管液泛线关系式 (22)浮阀塔计算结果汇总 (22)第三章塔结构塔的设备结构图 (23)结束语 (24)第一章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。
苯甲苯精馏塔的课程设计说明书
《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计学生指导教师讲师年级专业系部课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合液筛板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯原料苯含量：质量分率= 45.5%原料处理量：质量流量=20.5t/h产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1%2、操作条件常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。
3、设备型式：筛板塔三、设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等）3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径（2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等）（3）塔高4、流体力学验算与操作负荷性能图5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等）6、结果汇总表7、设计总结8、参考文献9、塔的设计条件图（A2）10、工艺流程图（A3）四、图纸要求1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。
摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：①精馏塔的物料衡算；②塔板数的确定；③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；④精馏塔的塔体工艺尺寸计算；⑤精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。
关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔目录目录 .......................................................................... 1 1 文献综述 .................................................................... 3 1.1概述 ....................................................................... 3 1.2方案的确定及基础数据 ....................................................... 3 2 塔物料衡算 .................................................................. 5 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ........................................... 5 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ....................................... 6 2.3物料衡算 ................................................................... 6 3 塔板数的确定 ................................................................ 6 3.1理论板层数T N 的求取 ........................................................ 6 3.2求精馏塔气液相负荷 ......................................................... 7 3.3操作线方程 ................................................................. 8 3.4逐板计算法求理论板层数 ..................................................... 8 3.5全塔效率T E 估算 (8)3.6际板数 ..................................................................... 9 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ......................................... 9 4.1操作压力计算 ............................................................... 9 4.2安托尼方程计算 ............................................................ 10 4.3平均摩尔质量计算 .......................................................... 10 4.4平均密度计算 .............................................................. 11 4.5液体平均表面力计算 ........................................................ 12 4.6液体平均粘度计算 .......................................................... 13 4.7气液负荷计算 .............................................................. 14 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 .................................................... 15 塔径的计算 .................................................................... 15 6 塔板主要工艺尺寸的计算 ...................................................... 16 6.1溢流装置计算 .. (16)6.2塔板布置 (18)6.3筛孔数n与开孔率 ： (19)7 筛板的流体力学验算 (19)7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (19)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21)8 塔板负荷性能图 (22)8.1精馏段： (22)8.2提馏段： (26)9 设备设计 (30)9.1塔顶全凝器的计算与选型 (30)9.2再沸器 (31)10 各种管尺寸确定 (31)10.1进料管 (31)10.2出料管 (31)d (32)10.3塔顶蒸汽管pd (32)10.4回流管Rd (32)10.5再沸返塔蒸汽管v11 塔高 (32)12.设计体会 (33)13.参考文献 (34)分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔1．文献综述1.1概述在常压操作的连续精馏塔分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5t/h，组成为45.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔底釜的组成为1%。
年处理8万吨苯-甲苯的精馏装置设计书
年处理8万吨苯冲苯的精馏装置设计书设计方案的选择和论证i设计流程本设计任务为分离苯一甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
2设计思路在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。
实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。
蒸馏是物料在塔内的多次部分汽化与多次部分冷凝所实连续精馏塔流程流程图连续精馏流程附图图1-1流程图廿Xw现分离的。
热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。
要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以米用高位槽。
塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器连种不同的设置。
在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。
此次设计是在常压下操作。
因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。
回流比是精馏操作的重要工艺条件。
选择的原则是使设备和操作费用之和最低。
在设计时要根据实际需要选定回流比。
1、本设计采用连续精馏操作方式。
2、常压操作。
3、泡点进料。
4、间接蒸汽加热。
5、选R=2.0Rmin。
6、塔顶选用全凝器。
7、选用浮阀塔。
在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。
化工原理课程设计任务书苯-甲苯板式精馏塔的设计
化工原理课程设计任务书苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计2021年6月16日苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计一.设计概述塔设备是化工、炼油生产中国最重要的设备之一。
塔设备的设计和研究已经受到化工行业的极大重视。
在化工生产中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有非常重大的影响。
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的挥发度的不同，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，实现原料混合液中各组分的分离，根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可以采用恒沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯。
二.原始数据1.年处理量：50000吨2.料液初温：35℃3.料液浓度：45%（苯质量分率）4.塔顶产品浓度：98%（苯质量分率）5.塔底釜液含甲苯量不低于：98%（以质量计）6.每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）7.精馏塔塔顶压强：4kkk（表压）8.冷却水温度：30℃9.饱和水蒸气压力：2.5kkk/kk2（表压）10.设备类型：筛板（浮阀）塔三.基础数据1.组分的液相密度（见表-1）温度/℃80859095100105110115苯814.24 808.68 803.08 797.44 791.75 786.01 780.21 774.36甲苯809.80 804.87 799.90 794.90 789.85 784.76 779.63 774.45表-1烃类化合物实测k值多，也有系统的关联工作，最好的关联成果发表在k−k手册中，方程是：k=k+kk+kk2+kk3+kk4关联系数通过查找《化工物性简明手册》得知，k的单位是kk/k3，k的单位是k。
化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的设计
根据物料性质、分离要求和操作条件，选择合适的塔径、塔高和塔板数，并进行强度校核 和稳定性分析。
塔内件和辅助设备选择与设计
根据物料性质、操作条件和分离要求，选择合适的塔板类型、填料类型、液体分布器等， 并进行详细设计。同时，根据热负荷和操作条件，选择合适的冷凝器、再沸器、回流罐等 辅助设备，并进行详细设计。
精馏原理
利用混合物中各组分挥发度的差异， 通过加热使轻组分汽化、冷凝使重组 分液化的过程，实现混合物中各组分 的分离。
精馏过程涉及热量传递和质量传递， 通过回流比、塔板数等操作参数的控 制，实现不同组分的有效分离。
连续精馏塔设计原理
连续精馏塔是实现精馏过程的设备，由塔体、塔板、进料口、冷凝器、再沸器等组 成。
优化操作参数
通过优化操作参数，如降低回流比、 提高塔顶温度等，降低精馏塔的能耗 和排放。
采用热集成技术
采用热集成技术，如热泵精馏、内部 热集成精馏等，实现能量的有效利用 和降低能耗。
加强设备维护和管理
加强设备维护和管理，确保设备处于 良好状态，降低因设备故障导致的能 耗增加和排放超标风险。
06
安全防护与环保要求
工艺流程顺畅、操作方便。
设备优化
02
针对设备选型和参数设计中存在的问题，进行优化改进，提高
设备的分离效率、降低能耗和减少投资。
控制系统设计
03
根据工艺流程和操作要求，设计合适的控制系统，实现设备的
自动化操作和远程监控。
05
操作条件与优化策略
操作条件设定
塔顶温度
根据苯-甲苯体系的物性，设定合适的 塔顶温度，以确保塔顶产品达到预定的
纯度要求。
回流比
根据塔顶产品和塔底产品的纯度要求 ，以及塔的经济性考虑，设定合适的
化工原理课程设计苯甲苯精馏塔设计最终版
化工原理课程设计-苯-甲苯精馏塔设计(最终版)化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计聊城大学目录一序言 (4)二板式精馏塔设计任务书五 (5)三设计计算 (6)1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (6)1.2 精馏塔的物料衡算 (10)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (19)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (20)1.6 筛板的流体力学验算 (23)1.7 塔板负荷性能图 (26)四设计结果一览表 (31)五板式塔得结构与附属设备 (33)5.1附件的计算 (33) (33) (35) (35)5.2 板式塔结构 (36)六参考书目 (38)七设计心得体会 (38)八附录 (40)一序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
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的挥发度的不同，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，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
二板式精馏塔设计任务书五一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。
【精品完整版】年产8万吨甲醇精馏工艺设计(毕业设计)
中国矿业大学银川学院本科毕业设计（15届）题目年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名曾豪指导教师苗泽凯教务处制2015年4月25日中文题目：年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计毕业设计共54页图纸共 4张说明书共1页完成日期：15年05月01日答辩日期：15年05月16日摘要本设计是对年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计，长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域，为了使甲醇的利用更有竞争力，以便得到更纯度的甲醇而设计，设计中所采用的方法，归纳统计法、逐板计算法、演绎推理法。
本设计是以板式塔作为气液传质设备进行原料的分离，通过对精馏工艺进行物料衡、热量衡算、附属设备的选型计算，得到工艺数据从而绘制精馏塔的负荷性能图，确定操作线，分析结果确定设计是否符合要求。
本设计进料组成：水含量58.5%（摩尔分数，下同），甲醇含量41.7%；塔釜产品组成：水含量0.1%，甲醇含量99.9%。
通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径2.6m，塔高26.91m,理论塔板数为19块，实际塔板数为38块，其实实际塔板数精馏段为21块，提馏段为17块，从第22块开始进料，全塔效率46.6%。
本设计通过各工段的计算、分析、绘图，结果基本符合设计要求。
关键词：甲醇；精馏段；提馏段；板式塔；性能图。
目录1 概述 (7)1.1甲醇的生产现状及应用 (7)1.2甲醇的合成方法及工艺 (7)1.2.1甲醇的合成所用的原料 (7)1.2.2甲醇合成方法 (7)1.2.3甲醇的生产工艺及进展 (8)1.3甲醇的精馏工艺 (8)2 设计任务 (9)2.1设计内容 (9)2.2本设计所选的工艺流程 (9)2.3操作条件的选择 (10)2.4设计依据 (11)3 精馏工段的物料衡算 (12)3.1预塔的物料衡算 (12)3.1.1预塔进料 (12)3.1.2预塔出料 (12)3.2加压塔的物料衡算 (13)3.2.1加压塔进料 (13)3.2.2加压塔出料 (13)3.3常压塔的物料衡算 (13)3.3.1常压塔进料 (13)3.3.2常压塔出料 (13)4 精馏常压塔工艺计算 (15)4.1常压塔参数及精馏条件的计算 (15)。
化工原理课程设计之苯―甲苯精馏分离板式塔设计
化工原理课程设计苯―甲苯精馏分离板式塔设计《化工原理课程设计》任务书专业班级：一、设计题目：苯―甲苯精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力：（进料量） 90000 吨／年操作周期： 7200 小时／年进料组成：苯含量为40%（质量分数）塔顶产品组成： 98%（质量分数）塔底产品组成： 2% （质量分数）2、操作条件操作压力常压进料热状态泡点进料单板压降：≤0.7 kPa3、设备型式板式精馏塔：筛板4、厂址三、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔工艺条件图6、设计评述及感想四、参考资料[1].陈敏恒，丛德兹等.化工原理(上、下册)(第二版).北京：化学工业出版社，2000[2].柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1995III 五、格式基本要求(1) 纸型：A4纸，单面打印或双面打印皆可；(2) 页边距：上3.5cm ，下2.5cm ，左2.5cm 、右2.5cm ； (3) 页眉：2.5cm ，页脚：2cm ，左侧装订； (4) 字体：正文全部宋体、小四；(5) 行距：多倍行距：1.25，段前、段后均为0，取消网格对齐选项。
(6) 包括封面、任务书、目录等，内容大概15～20页六、主要基础数据 1、苯和甲苯的物理性质2、常压下苯—甲苯的气液平衡数据以上为实验数据，也可用Antoine 公式计算：Ct BA P +-=)(log ο3、液相密度，kg/m 34、液体的表面张力，10-3N/ms5、液体粘度，10-3Pa·III目录《化工原理课程设计》任务书 (I)第一章设计方案的选择及流程说明 (1)概述 (1)设计方案确定 (2)第二章工艺计算 (4)一、相平衡 (4)二、物料衡算和操作线方程 (5)三、理论板数的计算 (7)理论塔板数的确定 (7)四、塔板效率的确定 (8)五、实际塔板数的求算 (9)六、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)第三章主要设备工艺尺寸设计 (12)3.1塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定 (12)3.2塔板的流体力学校核 (14)3.3塔板的负荷性能图 (16)3.4总塔高、总压降及接管尺寸的确定 (18)第四章辅助设备选型与计算 (20)一、塔体总结构 (20)二、冷凝器 (20)三、再沸器 (21)第五章设计结果汇总 (22)第六章工艺流程图及精馏塔工艺条件图 (25)第七章设计评述及感想 (26)对本设计的评价.............................................................................. 错误！未定义书签。
化工原理课程设计苯甲苯精馏塔的设计
大庆师范学院《化工原理》课程设计说明书苯-甲苯精馏塔的设计 化学化工学院化工2班 2010年7月6日设计题目 学生姓名指导老师学 院 专业班级 完成时间大庆师范学院本科学生化工原理课程设计任务书设计题目 ____________________ 苯-甲苯精馏塔的设计___________________________________________ 系（院）、专业、年级_________ 化学化工学院化学工程与工艺07化工二班_______________________ 学生姓名 __________________________ 学号200701030639 ____________________指导教师姓名 _____________________ 下发日期2010年6月21日《化工原理》课程设计成绩评定表说明:评定成绩分为优秀(90-100),良好(80-89),中等(70-79),及格(60-69)和不及格(<60)目录第一节设计概述 (1)1.1 精馏操作对塔设备的要求 (1)1.2 板式塔类型 (1)1.2.1 筛板塔 (1)1.2.2 浮阀塔 (1)1.3 精馏塔的设计步骤 (2)第二节设计方案的确定 (3)2.1 操作条件的确定 (3)2.1.1 操作压力 (3)2.1.2 进料状态 (3)2.1.3加热方式 (3)2.1.4 冷却剂与出口温度 (3)2.1.5热能的利用 (3)2.2 确定设计方案的原则 (4)2.2.1 满足工艺和操作的要求 (4)2.2.2 满足经济上的要求 (4)2.2.3 保证安全生产 (4)第三节精馏塔的物料衡算 (5)3.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5)3.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (5)3.3 物料衡算 (5)第四节塔板数的确定 (7)4.1 理论版层数N T 的求取 (7)4.2 实际板层数的求取 (8)第五节塔的工艺条件及物性数据计算 (9)5.1 操作压力的计算 (9)5.2 操作温度计算 (9)5.3 平均摩尔质量计算 (10)5.4 平均密度计算 (11)5.4.1 精馏段气、液相平均密度计算 (11)5.4.2 提馏段气、液相平均密度计算 (12)5.5 液体平均表面张力计算 (12)5.6 液体平均粘度计算 (13)第六节精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)6.1 塔径的计算 (16)6.2 精馏塔有效高度的计算 (17)第七节塔板主要工艺尺寸的计算 (19)7.1 溢流装置计算 (19)7.1.1 堰长l W (19)7.1.2 溢流堰高度h W (19)7.1.3 弓形降液管宽度Wd和截面积 A f (20)7.1.4 降液管底隙高度h0 (20)7.2 塔板布置 (21)7.2.1 塔板的分块 (21)7.2.2 边缘区宽度确定 (21)7.2.3 开孔区面积计算 (21)7.2.4 筛孔计算及其排列 (22)第八节筛板流体力学验算 (23)8.1 塔板压降 (24)8.1.1干板阻力h c计算 (24)8.1.2气体通过液层的阻力h l计算 (24)8.1.3液体表面张力的阻力h计算 (25)8.2 液面落差 (25)8.3 液沫夹带 (25)8.4 漏液 (26)8.5 液泛 (27)第九节塔板负荷性能图 (28)9.1 漏液线 (28)9.2 液沫夹带线 (29)9.3 液相负荷下限线 (31)9.4 液相负荷上限线 (31)9.5 液泛线 (32)设计结果一览表 (36)参考文献 (38)设计评述及后记 (39)第一节设计概述1.1 精馏操作对塔设备的要求精馏所进行的是气（汽）、液两相之间的传质，而作为气（汽）、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气（汽）、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。
化工原理课程设计苯甲苯连续精馏塔的设计
目录
• 项目背景与要求 • 精馏塔工艺流程设计 • 塔体结构设计与选型 • 控制系统设计 • 安全防护措施与环保要求 • 经济评价与总结展望
01
项目背景与要求
苯甲苯连续精馏塔简介
苯甲苯连续精馏塔是化工生产中常用的一种分离设备，用于将苯甲苯混合物中的各 组分进行分离提纯。
塔体类型选择及优缺点分析
板式塔
结构简单，造价低，易于维护， 适用于中小规模的精馏操作。但 处理量大时效率较低，塔板压降 较大。
填料塔
处理能力大，分离效考虑到苯甲苯连续精馏塔的处理 量和分离要求，板式塔更适合本 次设计。
塔径、塔高计算及校核
改进方向探讨
针对存在的问题，提出改进措施和优化方案，如改进 设备结构、优化工艺流程、提高自动化水平等，以提 高苯甲苯连续精馏塔的性能和经济效益。同时，探讨 未来苯甲苯连续精馏技术的发展趋势和前景，为相关 领域的研究提供参考。
THANKS
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节能减排技术应用
节能技术
采用高效传热、传质设备和节能型电器，优 化工艺流程和操作参数，降低精馏过程的能 耗。
减排技术
通过改进精馏塔结构、优化操作条件和采用先进的 分离技术，提高产品的纯度和收率，减少废弃物和 污染物的排放。
资源回收利用
对精馏过程中产生的余热、余压等资源进行 回收利用，提高能源利用效率，降低生产成 本。
行。
05
安全防护措施与环保要求
安全防护措施（如防火、防爆等）
防火措施
采用阻燃材料和防火涂料，设置火灾自动报警系统和灭火装置，确保塔体、管道和设备 的防火安全。
防爆措施
严格控制塔内操作温度和压力，避免可燃气体泄漏和积聚，采用防爆电器和照明设备， 设置安全泄放装置，以防止爆炸事故的发生。
化工原理课程设计之甲苯精馏塔设计
化工原理课程设计之甲苯精馏塔设计本文将探讨化工原理课程设计中的甲苯精馏塔设计。
甲苯是一种重要的有机化工原料，用于生产聚苯乙烯、药品、香料、染料等。
本文将从甲苯生产过程的简述开始，依次介绍设计的步骤和关键问题，最后总结设计结果。
一、甲苯生产过程简述甲苯的生产过程一般分为以下几步：1. 甲苯的原材料是甲烷和苯，首先通过甲基化反应将甲烷和苯反应生成甲苯和氢气。
2. 接着将甲苯和苯混合后进入加氢反应器，通过加氢反应生成甲苯和环己烷。
3. 将经过加氢反应的甲苯和苯混合物通过双塔精制分离得到纯的甲苯。
二、甲苯精馏塔设计步骤精馏塔是化工生产中常用的设备，用于分离混合物中的各种组分。
甲苯精馏塔设计步骤如下：1. 确定分离塔的流程图和操作条件，包括进料温度、压力、流量等。
2. 根据分离要求，确定鼓泡塔的高度和板数。
3. 确定每个板的塔板压降，确定气液相负荷，计算出操作塔的整体操作压降。
4. 确定填料类型和填充率，计算出填料高度和填料压降，结合板式的压降确定整个塔的功率需求。
5. 在考虑塔的结构和实际情况的基础上，进行材料选择和塔口设计。
三、甲苯精馏塔关键问题1. 填料选择。
填料的选择需要考虑到填料的表面积、孔隙率、高度等因素。
不同的填料会影响塔的效果和能耗。
2. 填料压降。
填料的压降会影响到塔的气体流量，也会影响到下面的板面液面高度。
3. 正确设计鼓泡塔高度和板数。
鼓泡塔的高度和板数需要根据分离要求和进料性质进行设计，太多或太少的板数都会导致塔的效率不佳。
4. 材料选择。
塔体中使用的材料需要考虑到操作条件和化学性质，确保塔的安全性和长期运行。
4. 操作条件。
操作条件包括温度、压力、流量等参数，需要确定合适的操作条件保证精馏的成功。
四、设计结果通过以上步骤和关键问题的考虑，我们得到了一套甲苯精馏塔的设计方案。
该塔的高度为15米，共设置30个塔板。
选择了金属填料和填料高度为8米，填料压降设计在2kPa左右。
塔体材料选择满足操作条件和长期使用的要求。
化工原理精馏塔设计说明书
课程设计说明书目录摘要 (1)1 引言 (2)1.1化工原理课程设计的目的和要求 (2)1.2通过课程设计达到如下目的 (2)2 概述 (3)2.1精馏操作对塔设备的要求 (3)2.2板式塔类型 (3)2.2.1筛板塔 (4)2.3精馏塔的设计步骤 (4)3 设计方案 (5)3.1操作条件的确定 (5)3.1.1操作压力 (5)3.1.2 进料状态 (5)3.1.3加热方式 (6)3.1.4冷却剂与出口温度 (6)3.1.5回流方式的选择 (6)3.1.6热能的利用 (6)3.2确定设计方案的原则 (7)3.2.1 满足工艺和操作的要求 (7)3.2.2 满足经济上的要求 (7)3.2.3保证安全生产 (8)3.3设计方案的确定 (8)4 具体计算过程 (9)4.1精馏塔的物料衡算 (9)4.1.1原料业及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9)4.1.2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9)4.1.3.物料衡算 (9)4.2理论塔板数NT的求取 (9)4.2.1求最小回流比及操作回流比 (11)4.2.2求精馏塔的气、液相负荷 (11)4.2.3求操作线方程 (11)4.2.4图解法求理论塔板数 (11)4.2.5实际板层数的求取 (11)化工原理课程设计说明书4.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)4.3.1操作压力计算 (12)4.3.2操作温度计算 (12)4.3.3平均摩尔质量计算 (12)4.3.4平均密度计算 (13)4.3.5液体平均表面张力计算 (14)4.3.6.液体平均粘度计算 (15)4.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)4.4.1塔径的计算 (16)4.4.2精馏塔有效高度的计算 (18)4.5塔板主要工艺尺寸的设计 (18)4.5.1溢流装置计算 (18)4.5.2塔板布置 (19)4.6筛板的流体力学验算 (20)4.6.1塔板压降 (20)4.6.2液面落差 (21)4.6.3液沫夹带 (21)4.6.4漏液 (21)4.6.5液泛 (22)4.7塔板负荷性能 (22)4.7.1漏液线 (22)4.7.2液沫夹带线 (23)4.7.3液相负荷下限线 (23)4.7.4液相负荷上限线 (24)4.7.5液泛线 (24)4.9计算结果 (26)5 总结 (27)参考文献 (28)致谢.................................................. 错误！未定义书签。
年产8万吨甲苯精馏塔的毕业设计
摘要摘要轻苯中的主要成分是苯，是纯苯的主要生产来源。
苯的用途有很多，是有机合成的基础化工原料，可制造成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等化工产品，更进一步可制成合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种生活生产必需产品。
本次设计，首先是介绍轻苯的物质组成、物理化学性质以及轻苯精制产品的用途。
随后又介绍了轻苯精制的工艺流程，以便能够更清晰地了解并掌握到本设计的原理与目的。
经过设备的各方面对比，选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算、热量衡算等计算，得出本设计所需要的原料与热量以及相应设备。
本设计中的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物以及少量含硫、氮、氧的化合物。
其中，最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。
关键词：轻苯精制酸洗精制法轻苯AbstractThe main component of the light benzene is benzene, the main source of benzene. The use of benzene is the organic synthesis of the basic raw material can be made of styrene, phenol, acetone, cyclohexane, nitrobenzene, maleic anhydride, etc., and further can be prepared synthetic fibers, synthetic rubber, synthetic resins and dyes , detergents, pesticides, pharmaceuticals and other products.The design is first to introduce the use of benzene-light composition, properties and obtained clumsy. Later on the process, allows us to more clearly understand the principles of design and purpose. After the device compared to select the most suitable device of this design, and finally through the material balance and heat balance, draw the design of raw materials and heat.The design of the products are benzene, toluene, xylene, unsaturated compounds and a small amount of sulfur, nitrogen and oxygen compounds. The main products are benzene, toluene and xylene.Key words : Light benzene refining , Pickling refined method, Light benzene目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义 (1)1.2 轻苯的供求关系以及市场需求 (2)1.3 目前国内外轻苯精制的方法 (2)1.4 酸洗精制 (3)1.5 加氢精制 (4)1.6 工艺选择 (5)1.7设计方案 (6)1.8 生产设备的选择 (7)第二章物料衡算 (9)2.1 初步精馏 (9)2.2 吹苯 (10)2.3 纯苯塔的物料衡算 (10)2.3.1 操作条件 (10)2.3.2 全塔物料衡算 (10)2.3.3 温度的确定 (11)2.3.4 平均相对挥发度： (12)2.3.5 最小回流比Rmin (12)2.3.6 操作线方程 (12)第三章设备的计算 (15)3.1 塔径的计算 (15)3.1.1精馏段塔径的计算 (15)3.1.2 提馏段塔径的计算 (16)3.2 理论塔板数计算 (17)3.2.1 求最小理论塔板数Nm： (17)3.2.2 理论板数的计算 (17)3.2.3 进料板位置 (17)3.2.4 计算板效率 (18)3.3 实际塔板数 (19)3.4 塔内件设计 (19)3.4.1 溢流堰设计 (19)3.4.2 降液管设计 (20)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (21)3.5 塔板流体力学验算 (23)3.5.1 气相通过浮阀塔的压降 (23)3.5.2 淹塔 (24)3.5.3 雾沫夹带 (25)3.6 塔板负荷性能 (26)3.6.1 雾沫夹带线 (26)3.6.2 液泛线 (27)3.6.3 液相负荷上限 (27)3.6.4 漏液线 (28)3.6.5 液相负荷下限 (28)第四章辅助设备的计算 (31)4.1 常压塔主要尺寸设计 (31)4.1.1 壁厚 (31)4.1.2 封头 (31)4.1.3 裙座 (31)4.1.4 塔高设计 (31)4.1.5 基础环设计 (31)4.2 公用工程规格 (32)4.2.1 电 (32)4.2.2 冷却水 (32)第五章轻苯精制中的危害因素与防护 (33)5.1防火 (33)5.2 原料、产品、及中间产品的储存 (33)5.3 废气的处理 (34)第六章轻苯精制的发展方向 (35)6.1现状 (35)6.2展望 (35)参考文献 (36)致谢及声明 (37)第一章引言1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义轻苯是一种由二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等组成的混合物质。
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年产8万吨甲苯精馏塔设计摘要此设计为苯-甲苯连续操作设计精馏塔，要求年产纯度为98%的甲苯6万t，塔顶馏出液中含甲苯不得高于2%，原料液中含甲苯40%（以上均为质量分数）。
精馏是分离液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的应用。
本设计的题目是苯—甲苯二元物系板式精馏塔的设计。
在确定的工艺要求下，确定设计方案，设计内容包括精馏塔工艺设计计算，塔辅助设备设计计算，精馏工艺过程流程图，精馏塔设备结构图，设计说明书。
关键词：板式塔；苯--甲苯；工艺计算；结构图AbstractThis design for benzene-toluene continuous operation of the column, the design requirements of the purity of 98% annual capacity of 60000 t toluene, being in distillate including toluene shall not be higher than the 2%, raw material liquid 40% (above all is the toluene quality score) distillation separation liquid mixture is a kind of the most commonly used in chemical refining unit operation, oil chemical industry etc widely applied Keywords: plate tower; Benzene, toluene; Process calculation; chart目录摘要 (I)Abstract ·······························I I 第一章文献综述····························- 1 -1.1 概述······························- 1 -第二章设计方案的确定·························- 3 -2.1 设计方案的确定及流程说明····················- 3 -2.1.1 装置流程的确定······················- 3 -2.2 操作条件····························- 3 -2.2.1 进料液状态的选择····················- 3 -2.2.2加热方式·························- 4 -2.2.3回流比的选择·······················- 4 -2.3 主要设备的工艺尺寸计算·····················- 4 -2.4 流体力学计算··························- 4 -2.5 已知参数····························- 5 -第三章塔体计算····························- 7 -3.1 料液及塔顶、塔底产品含苯的摩尔分率···············- 7 -3.2 平均分子量···························- 7 -3.3 物料衡算····························- 7 -3.4 塔板数的确定··························- 8 -3.4.1 根据苯和甲苯的气液平衡数据作出x-y图···········- 8 -3.4.2 求最小回流比及操作回流比R ················- 8 -3.4.3 求理论板数·······················- 9 -3.5 全塔效率····························- 9 -3.6 实际板数N ···························- 9 -3.7 精馏塔有效高度的计算·····················- 10 -3.8 塔工艺条件及物性数据计算···················- 10 -3.8.1 操作压强的计算Pa ···················- 10 -3.8.2 操作温度的计算运用orign绘出图象如下图········- 11 -3.8.3 平均摩尔质量计算····················- 11 -3.8.4 平均密度计算······················- 12 -3.8.5 液体平均表面张力的计算················- 13 -3.8.6 液体平均粘度的计算···················- 14 -3.9 精馏塔气液负荷计算······················- 14 -3.10 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算················- 15 -3.10.2 溢流装置·······················- 16 -3.10.3 塔板布置·······················- 18 -3.11 筛孔数n与开孔率······················- 18 -第四章流体力学验算·························- 20 -4.1 气体通过筛板压降相当的液柱高度···············- 20 -4.2 液面落差··························- 21 -4.3 精馏段雾沫夹带量的验算···················- 22 -4.4 精馏段漏液的验算······················- 22 -4.5 精馏段液泛验算·······················- 22 -第五章塔板负荷性能图························- 24 -5.1精馏段···························- 24 -5.1.1 液沫夹带线······················- 24 -5.1.2 液泛线························- 25 -5.1.3 液相负荷上限线····················- 26 -5.1.4漏液线（气相负荷下限线）···············- 26 -5.1.5 液相负荷下限线····················- 27 -第六章设计一览表··························- 29 -6.1精馏塔的工艺设计计算结果汇总················- 29 -结束语································- 31 -参考文献·······························- 32 -附录·································- 33 -主要符号说明···························- 33 -致谢·································- 36 -第一章文献综述1.1 概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。