化工原理课程设计(苯--甲苯浮阀塔设计)

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课程设计----苯-甲苯连续精馏浮阀塔设计.

课程设计----苯-甲苯连续精馏浮阀塔设计.

设计任务书设计题目:苯-甲苯连续精馏浮阀塔设计设计条件:常压: 1p atm =处理量:100Kmol h进料组成: 0.45f x =馏出液组成: 98.0=d x釜液组成: 02.0=w x (以上均为摩尔分率)塔顶全凝器: 泡点回流 回流比: min (1.1 2.0)R R =-加料状态: 0.96q =单板压降: 0.7a kp ≤设 计 要 求 :(1) 完成该精馏塔的工艺设计(包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算)。

(2) 画出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。

(3) 写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总和设计评价。

目录摘要 (1)绪论 (2)设计方案的选择和论证 (3)第一章塔板的工艺计算 (4)1.1基础物性数据 (4)1.2精馏塔全塔物料衡算 (4)1.2.1已知条件 (4)1.2.2物料衡算 (5)1.2.3平衡线方程的确定 (5)1.2.4求精馏塔的气液相负荷 (6)1.2.5操作线方程 (6)1.2.6用逐板法算理论板数 (6)1.2.7实际板数的求取 (7)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)1.3.1进料温度的计算 (8)1.3.2操作压力的计算 (8)1.3.3平均摩尔质量的计算 (8)1.3.4平均密度计算 (9)1.3.5液体平均表面张力计算 (10)1.3.6液体平均粘度计算 (10)1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (10)1.4.1塔径的计算 (10)1.4.2精馏塔有效高度的计算 (11)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (12)1.5.1溢流装置计算 (12)1.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (13)1.7塔板流体力学验算 (14)1.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降h f (14)1.7.2计算降液管中清夜层高度Hd (15)1.7.3计算雾沫夹带量e V (15)1.8塔板负荷性能图 (16)1.8.1雾沫夹带线 (16)1.8.2液泛线 (17)1.8.3 液相负荷上限线 (18)1.8.4漏液线 (18)1.8.5液相负荷下限线 (18)1.9小结 (19)第二章热量衡算 (20)2.1相关介质的选择 (20)2.1.1加热介质的选择 (20)2.1.2冷凝剂 (20)2.2热量衡算 (20)第三章辅助设备 (23)3.1冷凝器的选型 (23)3.1.1计算冷却水流量 (23)3.1.2冷凝器的计算与选型 (23)3.2冷凝器的核算 (24)3.2.1管程对流传热系数α1 (24)3.2.2计算壳程流体对流传热系数α0 (25)3.2.3污垢热阻 (26)3.2.4核算传热面积 (26)3.2.5核算压力降 (26)第四章塔附件设计 (29)4.1接管 (29)4.1.1进料管 (29)4.1.2回流管 (29)4.1.3塔底出料管 (29)4.1.4塔顶蒸气出料管 (30)4.1.5塔底进气管 (30)4.2筒体与封头 (30)4.2.1筒体 (30)4.2.2封头 (30)4.3除沫器 (31)4.4裙座 (31)4.5人孔 (31)4.6塔总体高度的设计 (32)4.6.1塔的顶部空间高度 (32)4.6.2塔的底部空间高度 (32)4.6.3塔立体高度 (32)设计结果汇总 (33)结束语 (34)参考文献 (35)主要符号说明 (36)附录 (38)摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的,精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法;技能目标要求学生能够运用所学知识进行苯甲苯浮阀塔的计算和设计,提高解决实际问题的能力;情感态度价值观目标要求学生培养对化工工艺的兴趣和责任感,增强团队合作意识和创新精神。

通过分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容根据课程目标,选择和教学内容,确保内容的科学性和系统性。

本课程的教学大纲包括以下内容:1.苯甲苯浮阀塔的基本原理:介绍苯甲苯浮阀塔的工作原理、特点和应用范围。

2.苯甲苯浮阀塔的结构:讲解浮阀塔的各个组成部分及其功能,包括塔体、塔板、浮阀等。

3.苯甲苯浮阀塔的设计方法:教授浮阀塔的设计步骤和方法,包括塔径、塔板面积、浮阀开度等参数的计算。

4.苯甲苯浮阀塔的优化:介绍浮阀塔的优化方法,如塔板形状、塔内流体力学性能等。

5.苯甲苯浮阀塔的案例分析:分析实际工程中的苯甲苯浮阀塔案例,加深学生对知识的理解和应用能力。

教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况适时调整,以确保教学目标的实现。

三、教学方法选择合适的教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过教师的讲解,系统地传授苯甲苯浮阀塔的相关知识,帮助学生建立知识框架。

2.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的思考能力和团队合作意识。

3.案例分析法:分析实际工程案例,让学生将所学知识运用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。

4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手进行苯甲苯浮阀塔的模拟设计,增强实践能力。

通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动性和创新精神。

四、教学资源选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等,以支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。

化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀精馏塔共19页

化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀精馏塔共19页

3.课程设计报告内容3.1 流程示意图冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器← → 塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先,苯和甲苯的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。

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,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。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,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,停留一定的时间然后进入苯的储罐,而其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。

液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中,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。

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,完成苯与甲苯的分离。

3.2.2 方案的说明和论证本方案主要是采用浮阀塔。

精馏设备所用的设备及其相互联系,总称为精馏装置,其核心为精馏塔。

常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如下:一:生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流动。

二:效率高:气液两相在塔内保持充分的密切接触,具有较高的塔板效率或传质效率。

三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,可以节省动力费用,在减压操作是时,易于达到所要求的真空度。

四:有一定的操作弹性:当气液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,而且不会使效率发生较大的变化。

五:结构简单,造价低,安装检修方便。

六:能满足某些工艺的特性:腐蚀性,热敏性,起泡性等。

而浮阀塔的优点正是:而浮阀塔的优点正是:1.生产能力大,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。

化工原理课程设计--苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计

化工原理课程设计--苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计

化工原理课程设计--苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔的设计摘要:本设计对苯-甲苯分离过程浮阀精馏塔装置进行了设计,主要进行以下几方面工作:1、精馏塔设计方案的确定。

2、对生产的主要设备-浮阀塔进行了工艺设计计算,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:⑥精馏塔塔板的流体力学验算:⑦精馏塔塔板的负荷性能图;⑧塔顶冷凝器的冷凝热和塔釜再沸器的汽化热计算。

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。

从本设计中,我们组的队员学到了很多;团队合作,讨论完善,总结思考能力得到了锻炼。

关键词:苯-甲苯;浮阀塔;工艺设计计算;流程图;工艺条件简图目录前言1、设计方案的确定1.1设计流程的说明1.2操作方案的说明1.3本设计中符号的说明2、精馏塔物料衡算2.1物料衡算示意图2.2全塔物料衡算3、塔板数的确定3.1理论塔板数N T的求取3.1.1绘制苯-甲苯物系x-y图3.1.2求精馏塔的气、液相负荷3.1.3操作线方程3.1.4图解法求理论塔板数3.2实际塔板数的求取4、精馏段有关物性数据以及主要工艺尺寸的计算4.1精馏塔有关物性数据的计算4.1.1操作压力计算4.1.2操作温度计算4.1.3平均摩尔质量计算4.1.4平均密度计算4.1.5液体平均粘度计算4.1.6液体平均表面张力计算4.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算4.2.1精馏段塔径的计算4.2.2精馏塔的有效高度的计算4.3塔板主要工艺尺寸的计算4.3.1溢流装置计算4.3.2塔板计算4.4塔板的流体力学验算4.4.1塔板压降的计算4.4.2液面落差的计算4.4.3液沫夹带的计算4.4.4漏液的计算4.5塔板负荷性能图的绘制4.5.1过量液沫夹带线4.5.2液泛线4.5.3液相负荷上限线4.5.4漏液线4.5.5液相负荷下限线4.5.6塔板负荷性能图4.6提馏段各参数汇总4.7塔顶冷凝器的冷凝热和塔釜再沸器的汽化热的计算4.7.1冷凝器的选型4.7.2冷凝器的冷凝热计算4.7.3再沸器的汽化热计算5、塔附件设计计算5.1接管5.2法兰5.3筒体与封头5.4裙座5.5人孔数目6、塔总体高度设计7、浮阀精馏塔工艺设计结果讨论7.1漏液7.2液泛7.3液体停留时间7.4流型7.5板距与塔高7.6回流比的影响7.7塔板效率的影响因素7.8换热器的选择7.9传热介质的选择8、附录8.1精馏系统的物料流程图8.2精馏塔的工艺条件简图9、参考文献10、致谢前言化工生产中所处理的原料,中间产物,粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物,而且其中大部分都是均相物质。

化工原理课程设计-分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计

化工原理课程设计-分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计

化工原理课程设计任务书一、设计题目分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计二、设计任务及操作条件1.混合物流量F=5kg/s,其中易挥发组分含量为35%(质量比);2.要求塔顶溜出液中含苯98%,塔釜残液中含苯不大于1.7%;3.塔内为常压操作;4.进料热状况为泡点饱和液体进料;5.塔顶为全凝器,泡点回流。

冷却水进出冷凝器的温度分别为20℃和30℃;6.再沸器用绝压为200Kpa的饱和蒸汽加热,在泡点下排出;7.总板效率为50%;8.采用F1性浮阀塔。

三、设计内容1.设计方案的选择及流程的确定;2.塔的无聊衡算、热量衡算;3.塔的主要工艺尺寸的确定;(1)塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定;(2)塔板的流体力学验算;(3)塔板的负荷性能图。

4.辅助设备的选型和计算;5.绘制工艺流程图(2号图一张);6.绘制浮阀塔的设备图(1号图一张;)7.编写设计说明说。

目录1.设计方案简介 (1)1.1设计方案选择 (1)1.2工艺流程简介 (2)2.设计基础物性数据 (2)3.塔的工艺设计计算 (4)3.1物料衡算 (4)3.2最小回流比和适宜回流比确定 (4)3.3精馏段和提馏段操作线方程 (5)3.4理论塔板数的确定 (5)3.5实际板数及实际加料位置 (6)3.6操作温度的计算 (7)3.7平均摩尔质量计算 (7)3.8平均密度计算 (8)3.9液相平均表面张力的计算 (9)3.10塔径的计算 (10)3.11精馏塔有效高度的计算 (12)3.12溢流装置计算 (12)3.13塔板布置及浮阀数目与排列 (15)4.塔板流体力学验算 (16)4.1干板阻力 (16)4.2塔板清液层阻力 (17)4.3淹塔 (17)4.4雾沫夹带 (18)4.5塔板负荷性能图 (19)5.热量衡算 (23)5.1冷凝器 (23)5.2再沸器 (24)6.塔附属设备的计算 (24)6.1接管 (24)6.2筒体与封头 (25)6.3除沫器 (25)6.4裙座 (26)6.5人孔 (26)6.6塔总体高度设计 (27)7.工艺设计结果 (27)7.1物料衡算表 (27)7.2浮阀塔板工艺设计计算结果 (27)8.小结 (28)9.致谢 (28)[参考文献] (29)分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计11. 设计方案简介1.1 设计方案选择本设计任务为分离苯__甲苯混合物。

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计

苯甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯甲苯浮阀塔的基本原理、结构和设计方法。

具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)了解苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;(2)掌握苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;(3)熟悉苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价。

2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决苯甲苯浮阀塔的实际问题;(2)具备初步设计苯甲苯浮阀塔的能力;(3)学会查阅相关资料,进行技术创新和优化。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对化工工艺的兴趣和热情,提高专业素养;(2)培养学生勇于探索、创新的精神,树立正确的价值观;(3)培养学生团队协作、沟通交流的能力,增强社会责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.苯甲苯浮阀塔的定义、分类和应用领域;2.苯甲苯浮阀塔的工作原理、结构特点和设计原则;3.苯甲苯浮阀塔的优缺点和性能评价;4.苯甲苯浮阀塔的设计方法和步骤;5.苯甲苯浮阀塔在化工工艺中的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解苯甲苯浮阀塔的基本概念、原理和设计方法;2.案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解苯甲苯浮阀塔的原理和应用;3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,增强实践能力;4.讨论法:分组讨论,引导学生主动思考、提问和解决问题。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《化工工艺学》、《化工设备设计》等;2.参考书:相关论文、专利、设计手册等;3.多媒体资料:图片、视频、动画等;4.实验设备:苯甲苯浮阀塔模型、实验室仪器等。

通过以上教学资源的使用,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等方面的表现,评估学生的学习态度和积极性。

苯_甲苯浮阀式精馏塔的设计说明

苯_甲苯浮阀式精馏塔的设计说明

化工原理课程设计任务书一 设计题目:苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求设计一连续浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯, 具体工艺参数如下:原料加料量 F=75kmol/h 进料组成 xf=0.41 馏出液组成 965.0=D x 釜液组成 035.0=W x 塔顶压力 k P a P 325.101=单板压降 0.7kPa ≤ 进料状态 965.0=q2 工艺操作条件:常压精馏,塔顶全凝器,塔底间接加热,泡点回流。

三 主要设计内容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)塔径及塔板结构尺寸的确定 (2)塔板的流体力学校核 (3)塔板的负荷性能图 (4)总塔高4、辅助设备选型与计算设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔设备条件图目录任务书 (1)目录 (Ⅱ)摘要 (1)第1 章绪论 (2)1.1 设计流程 (2)1.2 设计思路 (2)第2 章精馏塔的工艺设计 (4)2.1 产品浓度的计算 (4)2.2 最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (5)2.3 物料衡算 (6)2.4 精馏段和提馏段操作线方程 (7)2.5 逐板法确定理论板数及进料位置(编程) (7)2.6 全塔效率、实际板数及实际加料位置 (8)第3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (8)3.1 物性数据计算 (8)3.2 精馏塔主要工艺尺寸的计算 (11)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)3.4 塔板流体力学校核 (17)3.5 塔板符合性能图 (20)第4 章热量衡算 (24)4.1 热量衡算示意图 (24)4.2 热量衡算 (24)第5 章塔附属设备的计算 (29)5.1 筒体与封头 (29)5.2 除沫器 (29)5.3 裙座 (29)5.4 塔总体高度的设计 (30)5.5 换热器(进料预热器或产品冷却器)的设计计算 (30)5.6 进料管的设计 (32)5.7 泵的选型 (32)5.8 贮罐的计算 (33)第6 章结论 (35)6.1 结论 (35)6.2 主要数据结果总汇 (35)结束语 (36)参考文献 (31)附录1主要符号说明 (38)附录2 程序框图 (41)附录3 精馏塔工艺条件图 (43)附录4 生产工艺流程图 (44)教师评语.................................................................................................................... 错误!未定义书签。

课程设计-苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计

课程设计-苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计

吉林化工学院化工原理课程设题目苯-甲苯二元物系浮阀精馏塔的设计教学院环境与生物工程学院专业班级安全工程0901班学生姓名学生学号指导教师2011年6月27日目 录化工原理课程设计任务书 (3)摘 要 (4)绪论 (5)第一章 精馏塔工艺设计计算 (7)1.1 精馏塔全塔物料衡算 (7)1.1.1已知条件 (7)1.1.2 物料衡算 (8)1.2 板数的确定 (8)1.2.1温度 (8)1.2.2 相对挥发度的计算 (9)1.2.3 最小回流比的确定 (9)1.2.4 求精馏塔气液相负荷 (10)1.2.5 操作线方程的确定 (10)1.2.6精馏塔理论塔板数及理论加料位置 (10)1.2.7实际板数的计算 (11)1.3 工艺条件的计算 (11)1.3.1操作压强 P (11)1.4 物性数据计算 (12)1.4.1平均摩尔质量计算 (12)1.4.2平均密度 (13)1.4.3液体表面张力 (14)1.4.4 液体粘度 (15)第二章精馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 (16)2.1.气液负荷和塔径D 的计算 (16)2.1.1精馏段气液负荷计算 (16)2.1.2提馏段气液负荷计算 (16)2.1.3 空塔气速 (16)2.1.4精馏塔有效高度的计算 (17)2.2溢流装置 (17)2.2.1计算出口堰(外堰)高w h ................................................. 17 2.2.2降液管底隙高度0h 的确定 (18)2.2.3浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (19)第三章塔板流体力学验算 (21)3.1 气相通过浮阀塔板的静压头降hf (21)3.1.1计算干板静压头降hc (21)3.1.2降液管中清夜层高度Hd (22)3.1.3 计算雾沫夹带量eV (23)3.2.塔板负荷性能图 (23)3.2.1雾沫夹带线 (23)3.2.2液泛线 (24)3.2.3 液相负荷上限线 (26)3.2.4漏液线 (26)3.2.5液相负荷下限线 (26)3.2.6塔板负荷性能图 (27)3.2.7小结 (27)3.3 相关介质选择及热量衡算 (27)3.3.1加热介质的选择 (27)3.3.2冷凝剂 (28)3.3.3热量衡算 (28)3.4. 辅助设备 (30)3.4.1冷凝器的选型 (30)3.4.2 再沸器的选型 (31)3.5.塔附件设计 (31)3.5.1接管 (31)3.5.2筒体与封头 (33)3.5.3塔总体高度的设计 (34)第四章主要计算结果列表 (35)4.1浮阀塔的主要结构参数表 (35)4.2浮阀塔的主要结构参数表 (35)4.3主要符号说明 (36)参考文献 (39)致谢 (40)化工原理课程设计任务书一 设计题目:苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计二 任务要求设计一连续筛板浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯,具体工艺参数如下:原料加料量 F=100kmol/h进料组成 45.0=F x馏出液组成 97.0=D x釜液组成 03.0=W x塔顶压力 kPa P 325.101=单板压降 0.7kPa ≤进料状态 97.0=q2 工艺操作条件:常压精馏,塔顶全凝器,塔底间接加热,泡点回流。

苯_甲苯浮阀式精馏塔的设计说明

苯_甲苯浮阀式精馏塔的设计说明

化工原理课程设计任务书一设计题目:苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计二任务要求设计一连续浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯,具体工艺参数如下:原料加料量 F=75kmol/h进料组成 xf=0.41馏出液组成965x=.0D釜液组成035x=.0W塔顶压力kPa101=.P325单板压降0.7kPa≤进料状态965q=.02 工艺操作条件:常压精馏,塔顶全凝器,塔底间接加热,泡点回流。

三主要设计容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)塔径及塔板结构尺寸的确定(2)塔板的流体力学校核(3)塔板的负荷性能图(4)总塔高4、辅助设备选型与计算设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔设备条件图目录任务书 (1)目录 (Ⅱ)摘要 (1)第 1 章绪论 (2)1.1 设计流程 (2)1.2 设计思路 (2)第 2 章精馏塔的工艺设计 (4)2.1 产品浓度的计算 (4)2.2 最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (5)2.3 物料衡算 (6)2.4 精馏段和提馏段操作线方程 (7)2.5 逐板法确定理论板数及进料位置(编程) (7)2.6 全塔效率、实际板数及实际加料位置 (7)第 3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (8)3.1 物性数据计算 (8)3.2 精馏塔主要工艺尺寸的计算 (10)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (12)3.4 塔板流体力学校核 (15)3.5 塔板符合性能图 (17)第 4 章热量衡算 (21)4.1 热量衡算示意图 (21)4.2 热量衡算 (21)第 5 章塔附属设备的计算 (25)5.1 筒体与封头 (25)5.2 除沫器 (25)5.3 裙座 (25)5.4 塔总体高度的设计 (25)5.5 换热器(进料预热器或产品冷却器)的设计计算 (26)5.6 进料管的设计 (27)5.7 泵的选型 (27)5.8 贮罐的计算 (28)第 6 章结论 (29)6.1 结论 (29)6.2 主要数据结果总汇 (29)结束语 (29)参考文献 (31)附录1主要符号说明 (32)附录2 程序框图 (34)附录3 精馏塔工艺条件图 (35)附录4 生产工艺流程图 (36)教师评语................................................... 错误!未定义书签。

苯甲苯浮阀塔的课程设计

苯甲苯浮阀塔的课程设计

苯甲苯浮阀塔的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握苯、甲苯的基本物理化学性质,理解其在浮阀塔中的行为和作用。

2. 使学生了解并掌握浮阀塔的基本结构、工作原理及其在化工过程中的应用。

3. 引导学生掌握基本的流体力学原理,并能应用于解释浮阀塔内物质的流动现象。

技能目标:1. 培养学生运用理论知识分析苯、甲苯在浮阀塔中的分离效果,提高问题解决能力。

2. 培养学生通过实验、图表等手段,对浮阀塔的操作参数进行优化,提高实践操作能力。

3. 培养学生运用科技文献、网络资源等,获取与浮阀塔相关的信息,提高自主学习能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工过程及设备的好奇心和探索精神,激发学生的学习兴趣。

2. 培养学生关注化工行业的发展,认识到化工技术在实际生产中的应用价值。

3. 增强学生的环保意识,认识到化工生产过程中应遵循的可持续发展原则。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生,结合苯甲苯浮阀塔的知识点,注重理论与实践相结合。

课程目标旨在使学生通过本章节的学习,对苯甲苯浮阀塔的相关知识有深入理解,提高学生的理论分析和实践操作能力,同时培养学生的情感态度价值观,使其成为具有创新精神和环保意识的高素质化工人才。

二、教学内容1. 苯、甲苯的物理化学性质:结合课本第三章第二节内容,讲解苯、甲苯的结构、密度、沸点、溶解度等基本性质,分析其在浮阀塔中的行为特点。

2. 浮阀塔结构及工作原理:参照课本第四章第一节内容,介绍浮阀塔的基本结构、浮阀的作用及工作原理,阐述其在化工过程中的应用。

3. 流体力学原理:结合课本第二章第五节内容,讲解流体力学基本原理,如雷诺数、牛顿流体等,分析浮阀塔内物质的流动现象。

4. 苯甲苯在浮阀塔中的分离效果:依据课本第四章第二节内容,分析影响苯甲苯在浮阀塔中分离效果的因素,如塔板设计、回流比等。

5. 实验操作与参数优化:参考课本实验教程部分,组织学生进行浮阀塔实验,学习操作方法,掌握实验技巧,通过调整操作参数优化分离效果。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的性质、浮阀塔的原理和结构,以及它们在化工生产中的应用。

具体目标如下:1.知识目标:a.掌握苯和甲苯的结构、性质和区分方法;b.理解浮阀塔的原理、结构及工作过程;c.了解苯和甲苯在化工生产中的应用。

2.技能目标:a.能运用所学知识分析和解决实际问题;b.能运用实验方法和技巧进行浮阀塔的模拟实验。

3.情感态度价值观目标:a.培养学生对化工生产的兴趣和热情;b.培养学生关爱生命、关注环境保护的意识。

二、教学内容根据课程目标,教学内容如下:1.苯和甲苯的结构、性质及区分方法;2.浮阀塔的原理、结构及工作过程;3.苯和甲苯在化工生产中的应用。

4.第一课时:苯和甲苯的结构、性质及区分方法;5.第二课时:浮阀塔的原理、结构及工作过程;6.第三课时:苯和甲苯在化工生产中的应用。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解苯和甲苯的结构、性质、浮阀塔的原理及应用;2.讨论法:分组讨论苯和甲苯的区分方法、浮阀塔的工作过程;3.实验法:进行浮阀塔的模拟实验,巩固所学知识。

四、教学资源1.教材:《有机化学》、《化工原理》;2.参考书:《有机化学手册》、《化工工艺学》;3.多媒体资料:苯和甲苯的结构模型、浮阀塔动画演示;4.实验设备:浮阀塔模型、实验仪器。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和兴趣;2.作业:布置相关的练习题,要求学生在课后完成,通过作业批改了解学生对知识的掌握程度;3.考试:安排一次课堂小测,测试学生对苯、甲苯及浮阀塔相关知识的掌握情况。

4.平时表现:积极参与、态度端正,计入最终成绩的10%;5.作业:正确完成练习题,计入最终成绩的30%;6.考试:分数达到80%,计入最终成绩的60%。

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解苯和甲苯的基本性质,掌握其在浮阀塔中的分离原理;2. 学会运用浮阀塔的相关知识,分析苯和甲苯在不同操作条件下的分离效果;3. 掌握浮阀塔的结构、操作原理及影响因素,能够运用相关公式进行简单计算。

技能目标:1. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力,能够设计简单的苯和甲苯分离实验方案;2. 提高学生的实验操作技能,熟练使用浮阀塔进行分离实验;3. 培养学生通过观察、分析和解决问题的能力,能够根据实验结果调整实验方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学实验的兴趣,激发学生主动探索科学奥秘的欲望;2. 培养学生的团队合作意识,学会在实验过程中相互协作、共同进步;3. 增强学生的环保意识,认识到化学实验中应遵循的绿色化学原则,关注化学对环境的影响。

课程性质:本课程为化学实验课程,结合理论教学,注重实践操作和实际应用。

学生特点:学生为高年级化学专业或相关领域的学生,具备一定的化学基础知识和实验操作技能。

教学要求:通过本课程的学习,使学生能够将化学理论知识与实际应用相结合,提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

在教学过程中,注重引导学生主动参与、积极思考,培养学生的创新精神和实践能力。

课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 苯和甲苯的基本性质:讲解苯和甲苯的结构特点、物理性质及化学性质,结合教材相关章节,深入理解二者在浮阀塔中的分离原理。

2. 浮阀塔的结构与操作原理:介绍浮阀塔的结构特点、操作原理,分析影响分离效果的因素,包括塔内压力、温度、流量等。

3. 分离实验方案设计:根据苯和甲苯的物性差异,引导学生设计实验方案,包括实验步骤、操作方法及所需仪器设备。

4. 实验操作技能训练:组织学生进行浮阀塔分离实验,培养学生熟练使用实验设备,掌握实验操作技巧。

5. 实验结果分析:指导学生分析实验数据,探讨不同操作条件下苯和甲苯的分离效果,培养学生观察、分析和解决问题的能力。

苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计

苯-甲苯浮阀精馏塔课程设计

第一篇化工原理课程设计任务书1.1设计题目苯-甲苯连续精馏(浮阀)塔的设计1.2设计任务1、精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算(1)流程及操作条件的确定;物料衡算及热量衡算;(2)塔板数的计算;(3)塔板结构设计(塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图);(4)塔体各接管尺寸的确定;(5)冷却剂与加热剂消耗量的估算。

2.设计说明及讨论3.绘制设计图(1)流程图(A4纸);(2)塔盘布置图(8开坐标纸);(3)工艺条件图(1号绘图纸)。

1.3原始设计数据1、原料液:苯-甲苯,其中苯含量为35 %(质量),常温;2、馏出液含苯:99.2 %(质量);3、残液含苯: 0.5 %(质量);4、生产能力:4000 (kg/h).第二篇流程及流程说明为了能使生产任务长期固定,适宜采用连续精流流程。

贮罐中的原料液用机泵泵入精馏塔,塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液,精馏塔塔顶设有全凝器,冷凝液部分利用重力泡点回流部分连续采出到产品罐(具体流程见附图)。

在流程确定方案选择上,本设计尽可能的减少固定投资,降低操作费用,以期提高经济效益。

1、加料方式的选择:设计任务年产量虽小,但每小时4000Kg的进料量,为维持生产稳定,采用高位槽进料,从减少固定投资,提高经济效益的角度出发,选用泡点进料的加料方式。

2、回流方式的选择:塔的生产负荷不大,从降低操作费用的角度出发,使用列管式冷凝器,利用重力泡点回流,同时也减少了固定投资。

3、再沸器的选择:塔釜再沸器采用卧式换热器,使用低压蒸汽作为热源,做到了不同品位能源的综合利用,大大降低了能源的消耗量。

第三篇设计计算3.1全塔的物料衡算1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数,进料h km ol 4000=F35%78.110.33835%78.1165%92.13F x ==+(摩尔百分数)0.5%78.110.005890.5%78.1199.5%92.13W x ==+(摩尔百分数)99.2%78.110.99399.2%78.110.8%92.13D x ==+(摩尔百分数)2、求平均分子量,将h kg 换算成 h km ol进料处: 78.110.38892.130.61286.69kg kmol F M =⨯+⨯= 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M =⨯+⨯= 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05kg kmol W M =⨯+⨯= 进料: kmol/h 46.144000/86.69==F 3、全塔的物料衡算由物料衡算得:F F DF W DF x W x D x =+⎧⎨⨯=⨯+⨯⎩代入数据得: ⎩⎨⎧⨯+⨯=⨯+=993.000589.0388.014.4614.46D W DW解之得: ⎩⎨⎧==h kmol 86.17hkmol 28.28D W3.2相对挥发度α及回流比Rα:1、求全塔平均相对挥发度表3-1(1) 塔内温度的计算:采用内插法计算塔内的温度1)塔顶:由于采用全凝器,因此10.993D x y ==。

化工原理课程设计_苯——甲苯二元物系浮阀式式精馏塔的设计

化工原理课程设计_苯——甲苯二元物系浮阀式式精馏塔的设计

化工原理课程设计_苯——甲苯二元物系浮阀式式精馏塔的设计吉林化工学院化工原理课程设计题目苯----甲苯二元物系伏阀精馏塔设计教学院化工与材料工程学院专业班级化工0902学生姓名闫秋影学生学号 09110220指导教师张福胜2011年12月16日目录摘要 (1)绪论 .................................................... 错误!未定义书签。

设计方案的选择............................................... 错误!未定义书签。

第一章塔板的工艺的计算 (5)§1.1精馏塔的物料衡算 (4)§1.2各段理论塔板数的计算 (5)1.2.1相对挥发度的计算 (5)1.2.2最小回流比的计算............................................1.2.3精馏塔气液相负荷 ........................... 错误!未定义书签。

1.2.4操作线方程的确定 ........................... 错误!未定义书签。

1-3-6 精馏塔理论塔板数的计算..................... 错误!未定义书签。

1-3-7 板效率的计算 (9)1-3-8 实际板数的计算及全塔效率的计算 (11)第二章精馏塔主要工艺尺寸的设计 (8)§2.1精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)2.1.1操作压力计算 (8)2.1.2操作温度计算............................... 错误!未定义书签。

2.1.6平均密度的计算 ............................. 错误!未定义书签。

2.1.7液体平均表面张力的计算 ..................... 错误!未定义书签。

2.1.3平均摩尔质量的计算 ......................... 错误!未定义书签。

化工原理课程设计之苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计

化工原理课程设计之苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计

化工原理课程设计设计题目:苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人:班级:学号:指导老师:设计时间:目录设计任务书 (3)前言 (4)第一章工艺流程设计 (5)第二章塔设备的工艺计算 (6)第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15)第四章塔板的流体力学验算 (18)第五章塔板负荷性能图 (21)第六章换热器的设计计算与选型 (25)第七章主要工艺管道的计算与选择 (28)结束语 (30)参考文献 (32)附录 (33)化工原理课程设计任务书设计题目:苯—甲苯连续精馏塔(浮阀塔)的设计一、工艺设计部分(一)任务及操作条件1. 基本条件:含苯25%(质量分数,下同)的原料液以泡点状态进入塔内,回流比为最小回流比的1。

25倍。

2. 分离要求:塔顶产品中苯含量不低于95%,塔底甲苯中苯含量不高于2%。

3. 生产能力:每小时处理9.4吨。

4. 操作条件:顶压强为4 KPa (表压),单板压降≯0.7KPa,采用表压0。

6 MPa的饱和蒸汽加热。

(二)塔设备类型浮阀塔.(三)厂址:湘潭地区(年平均气温为17。

4℃)(四)设计内容1. 设计方案的确定、流程选择及说明。

2。

塔及塔板的工艺计算塔高(含裙座)、塔径及塔板结构尺寸;塔板流体力学验算;塔板的负荷性能图;设计结果概要或设计一览表。

3. 辅助设备计算及选型(注意:结果要汇总)。

4。

自控系统设计(针对关键参数)。

5. 图纸:工艺管道及控制流程图;塔板布置图;精馏塔的工艺条件图。

6。

对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下:1。

封面(设计题目,设计人的姓名、班级及学号等)2. 目录3。

设计任务书4. 前言(课程设计的目的及意义)5. 工艺流程设计6。

塔设备的工艺计算(计算完成后应该有计算结果汇总表)7。

换热器的设计计算与选型(完成后应该有结果汇总表)8。

主要工艺管道的计算与选择(完成后应该有结果汇总表)8。

结束语(主要是对自己设计结果的简单评价)9. 参考文献(按在设计说明书中出现的先后顺序编排,且序号在设计说明书引用时要求标注)10。

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86.52
0.70
0.857
85.440.750. Nhomakorabea853
3.1
苯的摩尔质量MA=78.11 kg/kmol
甲苯的摩尔质量MB=92.13 kg/kmol
xF=0.3678.110.3678.11+0.6492.13=0.3989
xD=0.9778.110.9778.11+0.0392.13=0.9744
xW=0.0178.110.0178.11+0.9992.13=0.0118
则该温度下进料液相平均黏度为:
μm=XA μA+(1-XA) μB=0.363 0.2754+(1-0.363) 0.2799=0.2783mP.s
α=p0Ap0B T=95.1°C时查得p0A=155.7 P0B=63.3则α=155.7/63.3=2.46
ET=51-32.5lg(μmα)=51-32.51lg(0.2783 2.46)=56.3%
3.2
MF= 0.3989×78.11+(1-0.3989)×92.13=86.54kg/kmol
MD= 0.9744×78.11+(1-0.9744)×92.13=78.47 kg/kmol
MW= 0.0118×78.11+(1-0.0118)×92.13=91.96 kg/kmol
3.3
生产能力1000000300×24=2916.67kg/h
表一苯—甲苯气液平衡[苯(101.3KPa)/(mol)]
温度t/°C
液相中苯的摩尔分数x
气相中苯的摩尔分数y
110.56
0
0
109.91
0.01
0.025
108.79
0.03
0.0711
107.61
0.05
0.112
105.05
0.10
0.208
102.79
0.15
0.294
100.75
0.20
0.372
84.4
0.80
0.912
83.33
0.85
0.936
82.25
0.90
0.959
81.11
0.95
0.98
80.66
0.97
0.988
80.21
0.99
0.9961
80.01
1.00
1.00
由上数据可绘出t-x-y图和x-y图。
图1t-x-y图
图2 x-y图
图3 x-y图图解
4.1.2
采用作图法求最小回流比。因为是泡点进料,则xF=xq,在图4中对角线上,自点(0.3989,0.3989)作垂线即为进料线(q线),该线与平衡线的交点坐标为
钦州学院
化工原理课程设计
设计题目:苯—甲苯二元浮阀精馏塔设计
设计者:汤冠挺
学号:1111401224
专业:化学工程与工艺(石油化学工程)
班级:化工本112
指导教师:梁兴唐
设计时间:2014.06.4
板式塔设计任务书
题目:苯-甲苯精馏塔设计
任务及操作条件:
处理量:21000吨/年
操作周期:7200小时/年
进料组成:苯含量36%(质量分数)
塔顶产品组成:97%(质量分数)
塔底产品组成:1%(质量分数)
操作条件:常压(101.3kPa)、塔顶全凝泡点回流
进料热状态:泡点进料
单板压降:≤7 kPa
R/Rmin:1.7
设计项目:
(1) 流程和工艺条件的确定和说明
(2) 操作条件和基础数据
(3) 精馏塔的物料衡算
依据ET=51-32.5lg(μmα)
根据塔顶、塔底液相组成查图3有XD=0.9744、XW=0.0118;由XD=0.9744对应图1求得塔顶温度TD=80.5°C,同理得塔底温度TW=109.7°C
进一步求得全塔平均温度TM=(80.5+109.73)/2=95.1°C
当T=95.1时对应图1求得xA=0.363
(4) 塔板数的确定
(5) 精馏塔的工艺条件及有关物性的计算
(6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算
(7) 浮阀塔板的流体力学验算
(8) 塔板负荷性能图
(9) 塔板主要结构参数表
(10) 换热器选型
(11) 设计小结
(12)参考文献
(13)工艺流程图及精馏塔装配图
1
本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。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1.7倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
塔顶产量D=2916.6778.47=37.2kmol/h总
物料衡算F=37.2+W
苯物料衡算0.36F=0.97×37.2+0.01W
联立解得F =102.03kmol/h
W=87.3kmol/h
4
4.1
苯—甲苯属理想物系,可采用图解法求理论板层数。
4.1.1
由手册[1]查的甲醇-水物系的气液平衡数据
4.2.2
精馏段:N1=7/0.563=12.43取13层
提馏段:N2=8/0.563=14.2取15层
实际总板数=N1+N2=28层(不包括再沸器)
yq=0.621xq=0.3989
故最小回流比为:
Rmin= = =1.6
则操作回流比为
R= 1.7Rmin=1.7×1.6=2.72
4.1.3
L=RD=2.72×37.2=101.2 kmol/h
V=(R+1)D=(2.72+1)×37.2=138.4 kmol/h
L'=L+F=101.2+102.03=203.5kmol/h
V'=V=138.4 kmol/h
4.1.4
精馏段操作线方程为
提馏段操作线方程为
4.1.5
采用图解法求理论板层数,如图4所示。求解结果为
总理论塔板数NT=(16-1)=15层(不包括再沸器)其中精馏段理论板数为7提馏段理论板数为8层(不包括再沸器),第7层为进料板。
4.2
4.2.1全塔效率ET的计算
2. 操作条件和基础数据
2.1 操作条件
塔顶压力:常压(101.3kPa)
进料热状态:泡点进料(q=1)
回流比:R/Rmin=1.7
塔底加热蒸气压力:200kPa(120°C)
单板压降:≤0.7kPa。
2.2
进料中苯含量(质量分数):36%
塔顶苯含量(质量分数):97%
塔釜苯含量(质量分数):1%
生产能力(吨/年):21000吨
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