甲苯—四氯化钛精馏塔毕业设计开题报告开题报告ppt
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。
苯与氯苯分离过程板式精馏塔的开题报告
西南科技大学城市学院毕业设计（论文）开题报告学院西南科技大学城市学院专业班级XX XXX姓名XXX 学号XXX题目XXX题目类型XXX一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）1、国内外研究现状气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔.板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。
筛板塔是板式塔的一种,其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触,以减小传质阻力,另一方面是在总体上使两相保持逆流流动,而在塔板上使两相呈均匀的错流接触,以获得更大的传质推动力。
其内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。
操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。
气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。
泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。
为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。
筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔,应用于蒸馏、吸收和除尘等。
筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:(1)结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右；(2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10～15%；(3)塔板效率高,比泡罩塔高15%左右；(4)压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。
(完整版)精馏塔开题报告
DN700甲醇精馏塔设计一、甲醇精馏塔设计的背景与意义精馏塔是化工工业中广泛使用，是分离工艺中的重要设备。
而精馏是甲醇生产的重要后处理工序，在甲醇生产中占据重要的位置。
甲醇精馏塔是精馏的核心设备，它与产品质量回收率消耗定额三废排放及处理等方面密切相关甲醇精馏塔既可采用板式塔，也可采用填料塔。
近年来，我国精馏塔内件技术有了长足发展，如高效导向筛板、新型垂直筛板、新型导向浮阀塔板及新型规整填料等技术开始被广泛采用[1]。
甲醇精馏装置是甲醇生产的重要处理工序，其能耗占甲醇生产总能耗20%左右。
甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量；先进、节能、高效的精馏装置，对降低成本、节能降耗、提高产品竞争力和企业经济效益起到重要的作用。
加强对甲醇精馏塔的研究与改进，不断满足化学工业的要求，达到低成本、低耗能、节能环保、绿色高效等要求，有利于我国化学工业科学快速的发展，不断赶上国际以及发达国家的脚步，提升自己的竞争实力。
二、国内外对本课题的研究现状现阶段，国内外的研究聚焦于新型高效性能塔板的开发及工业应用；塔板设计、开发更趋于科学化的方向。
在填料塔研究方面，不断研究新型、高效的填料来提高填料塔的效能。
随着时代的发展，国内外对精馏塔的研究更趋向于经济、安全、高效、清洁方向发展，推动精馏设备的前进与发展。
2.1精馏塔的发展从精馏设备的历史发展来看，精馏技术与石油、化学加工工业的发展是相辅相成、相互刺激、共同进步的发展关系。
精馏技术的任何进步，都会极大刺激化学加工工业的技术发展，同样在石油、化学加工工业发展的每一个历史阶段都会对精馏设备技术提出更高的要求。
①.阶段一：20～50年代1920年，有溢流的泡罩塔板开始应用于炼油工业，开创了一个新的炼油时代泡罩塔板对设计水平要求不高、对各类操作的适应能力强、对操作控制要求低等特性在当时被认为是无可替代的板型Rachig环填料塔主要应用于较小直径的无机分离塔设备中，同时也开发了Pall环，标志着现代乱堆填料的诞生②.阶段二：50～70年代消除放大效应的研究：AIChE研究浮阀塔板的开发FRI的成立系统化的设计方法：1955年，Monsanto公司的Bolles发表了著名的“泡罩塔板设计手册”，首先提出了科学的、规范化塔板设计技术，该方法到目前为止仍然广泛流行大孔筛板的研究③.阶段三：70～90年代大型液体分布器的基础研究，使得填料塔的放大研究成功，并在减压塔中应用获得极大的经济效益和社会效益计算机应用（辅助精馏塔放大效应的研究，计算塔板效率；精馏过程设计）新型高性能浮阀塔板的开发及应用④.阶段四：80末至今新型高效性能塔板的开发及工业应用塔板设计、开发更趋于科学化的方向现有精馏设备的优点：结构简单，造价低；生产能力大，分离效率高；操作弹性大，精馏效率较高。
精馏塔课程设计PPT学习教案
会计学
1
第一部分 前言
一 、 课 程 设 计的目 的 运 用 已 经 学过 的各门 课程的 知识， 特别是 《化工 原理》 进行化 工单元 设备中 常见设 备—— 精馏塔 的设计 ，达到 以下几 方面目 的。
培养学生综合运用所学知识、查阅化工资料获取有 关知识和数据、进行化工设备初步设计的能力。
❖
空 塔 气 速 的 经验计 算公式 很多， 可根据 经验公 式的使 用条件 进行选 择。
❖
推 荐 使 用 比 较普遍 的史密 斯和波 津方法 ，取两 法计算 的较大 直径。
❖
精 馏 段 与 提 馏段应 分别计 算,如两 段塔径 相差不 多,可 采用同 一塔径 .
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五、标准塔板的选取 当已知塔径和开孔率，可以从附表十《单溢流浮
阀塔板标准系列参数表》选取浮阀塔板的参数。 注意要选择和计算开孔率相近的标准塔板。 从标准浮阀塔板中可得到浮阀塔板的如下参数： 塔截面积（AT）；降液管堰长、堰宽；浮阀个数、
排列方式；出口堰高度等。
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六 、 塔 板 水 力学校 核
对精馏段和提馏段进行水力学校核。 绘出塔板负荷性能图。
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2、回流罐压力的初步计算
用泡点方程计算回流罐的压力。
常压或减压时：
P Pi0 xi
P0 用Antonine(安托因)方程计算
甲醇精馏毕业设计开题报告
四川化工职业技术学院毕业论文（设计）开题报告三、工艺的选择1.普通双塔流程图1.1普通双塔工艺流程精甲醇中的乙醇含量多少，与粗甲醇中的乙醇含量有关;粗甲醇中乙醇的含量又与合成条件有关，如压力、温度、催化剂使用前后期、合成气组份和原料结构等等。
低压法(包括轻油为原料用铜系催化剂的高压法)制得的粗甲醇中含乙醇100~ 1000ppm ,而以煤为原料的中压法(联醇)和高压法(亦用铜催化剂)制得的粗甲醇中含乙醇的量可高达400~2000ppm。
所以精甲醇中的乙醇含量差距也较大，一般为100~600ppm ,有时可能高达1000ppm。
这是因为双塔精馏系统，在采出产品的主蒸馏塔塔釜几乎全部为水，乙醇的挥发度又与甲醇比较接近，因而乙醇不可能在塔釜中浓缩，从而有部份乙醇随着甲醇升向塔这一对矛盾。
2.高质量三塔精馏工艺如果单从降低精甲醇中乙醇含量，甚至将精甲醇的纯度提至99. 95%，国外早对粗甲醇精馏工艺作了改进，如美国专利所报道的三塔制取高纯度甲醇流程。
这里对工艺流程不作详细叙述。
该流程的特点是，三塔基本等压操作，由第三精馏塔采出产品。
关键是由塔2分离水分，保持塔2顶部馏出物(塔3入料)含水量要少，以降低塔3釜液的含水量，一般10%左右，要求小于50%。
由于塔3釜液中含水量甚少，大部份为甲醇，使得乙醇和残留的高沸点杂质得以浓缩，只需塔底少量采出即达到排除乙醇的目的。
如此制得精甲醇中乙醇含量可<l0ppm，且一次蒸馏甲醇收率可达95%左右。
显然，上述流程弥补了双塔常压精馏之不足，实质上即将主精馏塔采出产品移至第三精馏塔，这无疑增加了精馏过程图1.2高质量三塔精馏工艺流程应该说这一工艺在工业上的应用是比较成功的。
如果常压塔约50%的产品亦需进一步降低乙醇含量，也可用前述双塔流程的操作手段提高回流比、增加塔下部采出量等方法来达到。
当然能耗要增加，但总体上能耗仍低于双塔流程。
尽管如此，此三塔流程仍然生产不出符合美国AA标准的甲醇产品。
苯与甲苯精馏塔课程设计
《化工原理课程设计》报告年处理5.4万吨苯-甲苯精馏装置设计学院：化学化工学院班级：应用化学101班姓名：董煌杰学号：10114308（14）指导教师：陈建辉完成日期：2013年1月17日序言化工原理课程设计是化学工程与工艺类相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节之一，起着培养学生运用综合基础知识解决工程问题和独立工作能力的重要作用。
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。
目录一、化工原理课程设计任书 (1)二、设计计算 (3)1）设计方案的选定及基础数据的搜集 (3)2) 精馏塔的物料衡算 (7)3) 塔板数的确定 (9)4) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (15)5) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (21)6) 塔板主要工艺尺寸的计算 (23)7) 塔板负荷性能图 (27)三、个人总结 (36)四、参考书目 (37)一、化工原理课程设计任务书1）板式精馏塔设计任务书1、设计题目：设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔2）设计任务及操作条件2、设计任务：物料处理量：5.4万吨／年进料组成：35％苯，苯-甲苯常温混合溶液（质量分率，下同）分离要求：塔顶产品组成苯≥95％塔底产品组成苯≤6%3、操作条件平均操作压力：101.3 kPa平均操作温度：93.7℃回流比：3.141单板压降：0.9kPa4、工时：300天/年24小时运行3）设计方法和步骤1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。
化工本科开题报告ppt范例
—————本课题研究方向
3. 课题研究内容
使用同种工业催化剂，在改变苯选择加氢反应体 系中加入不同种类的添加剂，重点考察反应体系 的改变对苯转化率和环己烯收率的影响。
研究过程主要解决苯选择加氢反应中无机物和有 机物的添加对反应体系的影响。
通过苯选择加氢制环己烯反应过程中取得的样品， 采用气相色谱仪进行分析，选择较佳反应体系。
环己烯制备方法
环己醇脱水法
工艺复杂 原料成本高
传统方法
卤代环己烷脱卤化氢法
设备投资大
环境污染严重
Birch还原法
工艺简单
原料来源广泛
现今方法
苯选择加氢法
碳利用率高
无污染无废弃物
苯加氢制环己烯反应方程式
主反应： 副反应：
2H2 3H2 H2 4H2
7 7
5 5 5 4 4 5 5 5 5
54.6 72.7
56.7 50.2 60.4 75.8 45.5 71.1 63.5 57 59.1
5.3 27.2
31.5 30.8 37.4 40.5 15.7 42.1 42 40 40
Ru/Fe
Ru/Zn Ru/Zn
沉淀
沉淀 沉淀
ZnSO4•7H2O
转化率 /%
产率/%
Ru/SiO2 Ru/SiO2
Ru/SiO2 Ru/Al2O3 Ru/ZnO•La2O3 Ru/Cu/Co/BaSO4 Ru/Co/Ag Ru Ru Ru Ru
浸渍 浸渍
浸渍 浸渍 浸渍 浸渍 离子交换 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀
萘甲醇 苯甲醇 1,4-丁二醇 正丁醇
180 180
175 175 175 180 170 150 150 150 150
《精馏塔毕业设计》word版
前言石油是发展国民经济和建设的主要物质，产品种类繁多，用途极广。
精细化工的产生和发展与人们的生活和生产活动紧密相关，近十几年来，随着生产和科学技术的不断提高，发展精细化工已成为趋势。
我国的有机化工原料工业起步较晚，全国解放前除有少量炼焦苯和发酵酒精外，大量有机原料依靠进口。
在解放初期的有机化工原料工业，只能在煤炭和农副产品基础上起步，随着新油田的相继幵发和新炼油厂的陆续建设，与此同时，对天然气资源的利用，也取得了长足进展。
以石油为原料生产化工产品，并非起源于近代，在第二次世界大战以后，石油化学工业发展非常迅速，以石油为原料可以得到三烯、一炔、一萘及其他化工基础有机原料，进而制得醛、酮、酸、酐等基本有机产品和原料，再制得合成纤维、合成塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、涂料、炸药、农药、染料、化学肥料等重要的化工产品。
目前，全世界每年生产的石油虽然仅有5%左右用于化学工业，但石油化工的总产值却占化学工业总产值的60%左右，某些国家甚至达到80%，由此可见，石油在化工领域中占有重要的地位。
丙烯是重要的化工原料，美国将生产量的二分之一用于制造化工产品，余下的大部分则与异丁烷反应制造汽油中所需要的烷化物。
由丙烯可以得到大量的化工产品，如聚丙烯、丙烯酸、丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。
当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。
化工生产中所处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。
低沸点烃类混合物是利用精馏方法使混合物得到分离的，其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发度，即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。
其实质是不平衡的汽液两相在塔盘上多次逆向接触，多次进行部分汽化和部分冷凝，传质、传热，使气相中轻组分浓度不断提高，液相中重组分浓度不断提高，从而使混合物得到分离。
塔设备是能够实现蒸馏的气液传质设备，广泛应用于化工、石油化工、石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。
开题报告
题目名称某化工厂精馏塔自动控制系统设计
学生姓名
专业
电气工程及其自动化班级Fra bibliotek一、选题的目的意义
精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节，其目的是将混合物中各组分分离出来，达到规定的纯度。精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动，利用混合液中各组分具有不同的挥发度，在相互接触的过程中，液相中的轻组分转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相，从而实现液体混合物的分离。一般精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成。在化工或炼油厂中，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重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后，通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构。近年来与浮阀塔一起成为化工生产中主要的传质设备。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔，应用于蒸馏、吸收和除尘等。筛板精馏塔属于板式塔，筛板精馏塔具有结构简单，造价低，板上液面落差小，气体压降小，生产能力大，气体分散均匀，传质效率高的优点，是化工生产中常见的单元操作设备之一。
2.《过程控制工程设计》化学工业出版社孙洪程
3.《自动检测技术》国防工业出版社颜本慈
4.《自动控制原理》机械工业出版社夏德钤翁贻方
5.《过程控制仪表及控制系统》机械工业出版社林德杰
五、指导教师审批意见
年月日
传质性能，研究人员提出了塔板点效率的概念，并对塔板的点效率进行了深入研究。板式塔作为重要的传质设备之一，在各种分离工艺过程中广泛应用，开发新型传质效率高、压降小、通量大的板式塔，塔内件始终是板式塔技术的发展方向。
苯—甲苯精馏塔的分析报告
化工设计—机械部分计算说明书设计题目：苯—甲苯精馏塔的设计专业：学号：姓名：目录一.前言……………………………………………………………………………二.塔设备任务书……………………………………………………………三.塔设备已知条件…………………………………………………………四.塔设备设计计算…………………………………………………………、选择塔体和裙座的材料………………………………………………、塔体和封头壁厚的计算……………………………………………、设备质量载荷计算………………………………………………………、风载荷与风弯距计算……………………………………………………、地震载荷与地震弯距计算…………………………………………、偏心载荷与偏心弯距计算……………………………………………、最大弯距计算………………………………………………………、塔体危险截面强度和稳定性校核……………………………………、裙座强度和稳定性校核……………………………………………、塔设备压力试验时的应力校核……………………………………、基础环设计…………………………………………………………、地脚螺栓设计…………………………………………………………五.塔设备结构设计……………………………………………………六.参考文献………………………………………………………………七.结束语…………………………………………………………………前言苯()在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。
苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。
它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。
苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。
苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用表示。
因此苯也可表示为。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
甲苯是有机化合物，属芳香烃，分子式为。
在常温下呈液体状，无色、易燃。
它的沸点为．8℃，凝固点为－95℃，密度为．克／厘米。
精馏过程的控制系统设计-开题报告
开题报告书
精馏过程的控制系统设计题目
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法：
前期查阅资料了解本次设计的目的及意义，并充分了解精馏过程的静态特性及动态特性。
根据已有资料和工程经验，确定主控制变量和辅助控制变量。
然后分析系统各变量的耦合关系，通过控制相关变量达到控制要求。
最后利用内模控制算法建立精馏控制系统并搭建Simulink仿真模型进行验证。
技术路线
精馏是一个多变量、强耦合、难以建立精确的数学模型的过程。
选取塔顶的温度和塔底的温度为被控变量。
对于塔顶温度选取塔顶的回流量作为操纵变量；对于塔底的温度选取塔底再沸器的蒸汽流量作为操纵变量。
二者均采用串级控制的方案；串级控制的主控制器采用内模控制的算法，由于副回路包括的扰动主要为反应快速的流量扰动，故仅采用简单的PI控制即可。
塔顶与塔底的温度存在着强耦合，故还需要对两个控制变量进行解耦。
控制系统方框图如下，
其中R1为塔顶回流量R2为塔底再沸器的蒸汽流量；G C11G C21 G C12 G C22 为内模解耦控制器，G C1 G C2为副控制器，G P1 G P2为流量模型,G P11 G P21 G P12 G P22为实际温度模型, G m11
G m21 G m12 G m22内部对象模型，Y1 Y2为塔顶和塔底的温度的输出值。
实验方案及可行性分析
运用MATLAB中的Simulink模块构建系统模型，对系统进行调试和仿真。
本设计利用抗扰特性优良的串级控制和可以克服时间滞后的内模控制的控制策略构成多回路的系统。
此种控制方法可以用于非线性、时变的系统，克服多种扰动，并且易于实现，可行性高。
精馏塔自控系统设计开题报告
精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。
文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，）
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.
精馏塔是精馏过程中关键的设备，它是一个非常复杂的现象。在精镏操作中，被控变量多，可以选用的操作变量亦多，它们之间又可以有各种不同组合，所以控制方案亦多。由于精馏塔对象的通道很多，反应缓慢，内在机理复杂，变量之间相互关联，加以对控制要求又较高，因此必须深入分析工艺特征，总结实验经验，结合具体情况，才能设计出合理的控制方案。
昆明理工大学毕业设计（论文）
开 题 报 告
题 目：精馏塔自控系统应用设计学 Leabharlann ：信息工程与自动化学院专 业：
学生姓名：
指导教师：
日 期：2015/3/13
一．毕业设计（论文）的主要内容：
主要内容：1了解精馏塔的工艺过程及相关监控参数；2完成监控系统方案设计；3完成设备软硬件选型；4完成系统配柜设计及接线图设计；5完成系统编程设计；
作为在工业过程控制中应用广泛的先进控制算法，预测控制与自适应控制在精馏装置中的应用受到了广泛关注。Karacan[4]等对预测控制技术在精馏塔上的应用做了一系列的研究，提出并使用多种预测控制算法用于精馏试验装置的控制。在他们的研究中。采用了当过程输出与模型输出的偏差增大时向控制量中加入伪随机信号并使用Bierman算法对模型进行重新辨识的方法，保持控制器始终能有良好的控制效果。Bezzo针对一种中槽连续精馏结构，构建了基于MPC的MIMO控制系统。Fileti将可编程自适应控制器(PAC)、自整定调节器和基于神经网络建模的模型预测控制算法用于实验间歇精馏装置的控制。Tian为降低模型要求，提出了基于模式模糊预测的预测控制，克服输入输出模型仅在特定工作点有效的局限性。Roffel对精馏塔建立机理模型，并在多变量MPC中引入了系统输入的约束，以避免暂时性的输入饱和，与使用增益调度的单回路PID方法相比，控制效果有明显的改善。Volk将多变量预测控制与前馈策略应用于原油分馏塔的实际生产中，并通过降低压力减小能量消耗，收到了良好的效果。Engelien纠与Skogestad通过数值仿真，研究了自优化控制技术在热集成精馏系统中的应用，以期在系统变化的情况下控制系统仍能保持较好的性能。Karacan。则将广义最小方差自适应控制和极点配置方法应用于填料精馏塔的控制。Oisiovici设计了基于塔顶塔底物料平衡的带有遗忘因子和前馈自调节控制器，通过调节回流比控制塔顶组分含量的控制系统。
精馏塔毕业答辩PPT -
工艺流程图
1> 原料在原料预热器中加热到泡点温度，从
进料口进入到精馏塔中。 2> 因为被加热到泡点，混合物中既有气相混 合物，又有液相混合物，这时候原料混合物 就分开了。 3> 气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合 物在精馏塔中下降。 4> 气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中 （1）这些气相混合物被降温到泡点，其中 的液态部分进入到塔顶产品冷却器中 （2）其中的气态部分重新回到精馏塔中， 这个过程就叫做回流。 5> 液相混合物就从塔底 （1）一部分进入到塔底产品冷却器中 （2）一部分进入再沸器，在再沸器中被加 热到泡点温度重新回到精馏塔。 6> 塔里的混合物不断重复前面所说的过程， 而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完 成苯与氯苯的分离。
设计的主要内容
工艺设计：
（1）物料衡算 （2）塔板数确定 （3）工艺条件及相关物性数据计算 （4）塔体的工艺尺寸计算 （5）塔板的工艺尺寸计算
设备设计：
（1）筒体设计 （2）封头设计 （3）开孔设计 （4）开孔补强 （5）裙座的选择 （6）辅助装置及附件
物料衡算
塔板数计算
采用图解法求理论板 层数，总理论板层数 为：N =7
T
塔板效率为：52% 所以实际塔板数为： N=12 块
操作压力计算
塔径计算
筒体设计
对于低合金钢制容器，规定不包括腐蚀裕 量的最小厚度应不小于3mm，若加上5mm 的腐蚀裕量，名义厚度至少取8mm。
封头设计
• 设计选用椭圆形封头 • 封头材料选择为16MnR
对于低合金钢制容器，规定不包括 腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm， 若加上5mm的腐蚀裕量，名义厚度 至少取8mm
• 不设保温层，所以设置排气孔。其直径 d=80mm，数量为2，孔中心距裙座顶端距 离为140mm • 引出管公称直径为220mm
精馏塔设计-苯和甲苯..共39页文档
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
四氯化钛毕业设计
摘要：四氯化钛的生产过程主要是由配料、氯化和精制三部分组成，氯化工艺主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种方法。
沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用)，其次是熔盐氯化(独联体国家采用)，而竖炉氯化已被淘汰。
沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料，沸腾氯化就是是高太渣和石油焦按3：1的比例混合与氯气处于流态化得状态下进行氯化。
关键词：沸腾氯化精制检验Abstract:The production process is mainly composed of ingredients, chlorinated and refined three parts, chlorination process, main boiling salt chlorinated and chlorinated shaft furnace chlorinated three methods. The production is boiling chlorinated four methods of titanium chloride (China, Japan, the United States), followed by melting chloride (salt), and the commonwealth countries adopt shaft furnace has been eliminated. Chloride, Boiling chlorinated generally low levels of calcium and magnesium in high-grade raw materials for the rich titanium, boiling chlorinated is too high and the proportion of petroleum coke mixed with 3 according to the chlorine in fluidized state under chloride.Keywords: Boiling chloride refine inspection目录第一章：总论1.1 设计任务和内容```````````````````````````````````(3) 1.2 生产方法及反应原理```````````````````````````````(3) 1.3 三废治理和环境保护```````````````````````````````(5) 1.4 设计依据和指导思想```````````````````````````````(7) 第二章：工艺设计2.1 概述工艺流程````````````````````````````````````(7) 2.2 设计生产能力产品方案及质量指标``````````````````(8) 2.3 原材料消耗及规格````````````````````````````````(12) 2.4 主要工艺参数````````````````````````````````````(13) 2.5 物料衡算````````````````````````````````````````(13) 2.6 工艺设备及设备一览表````````````````````````````(15) 2.7 工艺流程说明````````````````````````````````````(16) 2.8 原料、半成品、成品的化验````````````````````````(17) 第三章：四氯化钛生产工艺的新技术动态和发展趋势3.1 中国四氯化2.1```````````````````````````````````(21) 3.2 四氯化钛行业市场`````````````````````````````````(23) 3.3 对中国钛行业建议`````````````````````````````````(24) 3.4 环境和安全```````````````````````````````````````(25) 3.5 高品位富钛料的制造技术```````````````````````````(26) 3.6 四氯化钛除钒新工艺```````````````````````````````(26)3.7 生产过程的自动控制和管理`````````````````````````(27) 3.8 工艺流程图及主要设备图```````````````````````````(27) 3.9 参考文献`````````````````````````````````````````(27)第一章：总论世界钛主要生产国按产能从大到小排列依次为:美国、独联体、日本和中国，欧洲只有少量生产。
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4 进度安排及完成情况
第7周：与指导老师交流，就前期设计中存在的问 题进行修改；
第8周：进行塔内其他构件的设计计算； 第9周：进行法兰和筒体零件图的绘制； 第10周：进行装配图的绘制； 第11周： 制定论文写作提纲，同时开始撰写论文； 第12周：完成论文初稿，并与指导老师交流进行
4 进度安排及完成情况
第1周：收集甲苯—四氯化钛精馏塔的相关资料； 第2周：对相关资料进行整理和分析，掌握甲苯—四氯
化钛精馏塔的工 作原理，完成开题报告； 第3周：确定总体设计方案，应用HYSYS软件模拟甲
苯—四氯化钛精馏塔的分离； 第4周：进行精馏塔的选择，分析填料塔与板式塔的优
缺点； 第5周：进行物料衡算和热量衡算，精馏塔塔体的主要
修改； 第13周：完成毕业设计工作，准备答辩。
谢谢您的聆听
C、其次塔的总体高度设计例：塔顶部空间高度； 进料部位空间高度；塔立体高度；
2 研究内容及方法
D、最后塔设备的机械设例：封头和筒体的 厚度；塔的质量；各种载荷的计算；筒体和 裙座危险截面的强度和稳定性校核；基础环 设计；地脚螺栓计算；开孔补强；
5、运用AutoCAD绘制精馏塔装配图和零件图。
填料塔结构
研究内容
4、进行物料衡算和热量衡算，确定精馏 塔的主要参数；
5、进行塔的附属设备设计和选择；
6、绘制精馏塔的装配图和主要零件图。
2 研究内容及方法
方案与措施
1、通过查阅资料、整理资料获得精馏塔的国 内外研究现状，同时掌握其工作原理；
2、根据HYSYS软件模拟甲苯—四氯化钛的分 离过程;
3、根据化工原理的知识从物料性质；操作条 件；塔设备的安装和维修等进行塔的选择, 由于四氯化钛受热或遇水分解 放热，并且 具有较强的腐蚀性；甲苯—四氯化钛中分 离程度很高；所以一般选填料塔;
2 研究内容及方法
4、根据机械设计中塔的设计方法进行塔的设计。
A、首先精馏塔的设计计算例：操作条件与基 础 数据；塔的工艺计算；塔的主要工艺设计； 填料的选择；塔径设计计算；填料层高度计算；
B、然后塔附件的选型和设计例：冷凝器；加热 器；塔内管径的计算与选择；液体分布器；填 料支撑板的选择；塔釜设计；裙座设计；吊 柱 ；人孔；法兰；除沫器等；
3 主要问题加解决
在通过精馏塔对甲苯—四氯化钛的分离过程中 A、最大的问题是如何选择合适的塔型，
1、因为甲苯—四 氯化钛的分离中，塔顶分离 出的甲苯达到了99.5%以上，分离程度高， 一般选填料塔，而且也降低了精馏塔的高度;
2、由于四氯化钛受热易分解，放出有腐蚀性的 烟，而且填料塔的持液量较小，压降小，故 应选填料塔；
3 主要问题加解决
所需工具书
（1）朱有庭，曲文海，于浦义，化工设备设计手册 化学工业出版社，2005
（2）汪镇安，化工工艺设计手册。化学工业出版社， 2003。
（3）潘红良，郝俊文，过程设备机械设计基础。华东 理工大学出版社，2005.
（4）董大勤，袁凤隐，压力容器设计手册。化学工业 出版社，2005
2 、同时还可以提供更大的比表面积，在同等溶 剂中可以达到更高的传质、传热效果。与散装 填料相比，规整填料结构均匀、规则、有对称 性，
3 主要问题加解决
3、当于散装填料有相同的比表面积时，填料孔隙 率更大，具有更大的通量，单位分离能力大
C、工艺参数的选择，对于我来说，参数的查找能力 不是很强，主要通过工具书查找例：机械设计手 册等，这个在以后设计中，只能多多实践，请教 方家了。
3、从制造，加工，安装上看，填料塔比板式塔 便宜。
3 主要问题加解决
4、最后，填料塔受填料性质决定，计算精确, 容易操作和掌握；
B、填料的选择，填料一般分为散装填料和规整填 料
1、由于规整填料式一种在塔内按均匀的几何图形 规则整齐的堆砌的填料，规定了气液流路，改 善了够流和壁流现像，压降可以很小；
甲苯—四氯化钛精馏塔毕业设计开题报告
姓名 导师
马建辉 谢丽芳
填料塔
2 研究内容及方法
研究内容
1、了解甲苯—四氯化钛精馏塔的分离过 程，掌握其工作原 理，确定其总体 设计方案；
2、应用HYSYS软件模拟甲苯—四 氯化钛的分离过程，优化操作条 件；
3、将填料塔与板式塔对比，进行精 馏塔的选择；
2 研究内容及方法