化工原理课程设计

沈阳化工大学。

说明书。专业：材料科学

班级：材料科学1002

学生姓名：嘻嘻嘻嘎嘎嘎

学生学号： 10121520

指导教师：李刚强。

提交时间： 2024年4月11日。

成绩。化工原理课程设计任务书。

专业班级设计人。

一、设计题目。

分离苯-甲苯混合液（混合气）的板式精馏塔。

二、设计数据及条件。

生产能力：年处理苯-甲苯混合液（混合气）： 10 万吨（开工率300天/年）；

原料：苯含量为 37 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；

分离要求：塔顶苯含量不低于（不高于） 95 %；

塔底苯含量不高于（不低于） 3 %。

建厂地址：沈阳。

三、设计要求。

一）编制一份设计说明书，主要内容包括：

1、前言；2、流程的确定和说明（附流程简图）；

3、生产条件的确定和说明；

4、精馏（吸收）塔的设计计算；

5、附属设备的选型和计算；

6、设计结果列表；

7、设计结果的讨论与说明；

8、注明参考和使用的设计资料；

9、结束语。

二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）

三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图（坐标纸）

四、设计日期： 2014 年 03 月 10 日至 2014 年 04 月 11 日。

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。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。

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，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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成分离该过程是同时进行传质传热的过程。

板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（20%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。

化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。

本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。

由于此次设计时间紧张，本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳请老师指出以便修正。

一、流程的确定和说明1–

1.1 加料方式1–

1.2 进料状态1–

1.3 塔顶冷凝方式1–

1.4 回流方式2–

1.5 加热方式2–

1.6 再沸器2–

二、精馏塔的设计计算3 –

2.1 操作条件及基础数据3–

2.1.1 操作压力3–

2.2 精馏塔工艺计算4–

2.2.1 物料衡算4–

2.2.2 热量相关衡算6–

三、塔板及其相关计算14–

3.1 塔板数的确定14–

3.1.1 理论板数的求取14–

3.1.2 实际板数的求取15–

3.2 精/提馏段的计算17–

3.2.1 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算………17–

3.2.2 精馏塔的塔体工艺尺寸计算24–

3.2.3 塔板主要工艺尺寸的计算26–

3.2.4 筛板的流体力学验算28–

3.2.5 精馏段塔板负荷性能图32–

3.2.6 符合性能图及操作弹性37–

四、塔附件设计39–

4.1 附件的计算39–

4.1.1 接管39–

4.1.2 筒体与封头41–

4.1.3 附属设备设计42–

4.2 塔总体高度的设计44–

4.2.1 塔顶封头44–

4.2.2 塔顶空间44–

4.2.3 塔底空间44–

4.2.4 进料板间距45–

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