题目:年处理4.0万吨每年苯-氯苯混合液浮阀精馏塔设计。
专业: 化学工程与工艺。
学生姓名: 王泽艺。
学生学号: 104371741034
班级: 10化工。
指导教师: 王克良。
六盘水师范学院化学与化学工程系。
2024年7月。
六盘水师范学院化工原理课程设计任务书。
班级:化学工程与工艺10本姓名:王泽艺学号:104371741034
1.设计任务:设计一分离苯-氯苯混合物的连续精馏塔。
2.设计参数:
原料液的处理量: 4.0 万t/a
原料液组成:0.35(苯质量分数)
塔板形式:浮阀。
设计条件:
操作压力 4kpa(塔顶产品出料管表压);4kpa(釜液出料管表压);4kpa(进料管表压)
进料热状况泡点。
回流比r=(1.1-2)rmin
单板压降0.7kpa
年工作时间 300天(24小时连续生产)
建厂地址六盘水地区。
3.设计指标:
塔顶馏出液组成(质量分数):≧0.995
塔底釜液组成(质量分数):≦0.02
4.设计项目:
1. 设计方案简介:对确定的工艺流程、塔及塔板类型进行简要论述;
2. 精馏塔塔径、塔高及塔板主要工艺尺寸的计算;
3. 辅助设备的计算及选型;
4. 绘制精馏工艺流程图(2号)及精馏塔工艺条件图(2号);
5. 对本设计的评述。
主要参考文献:
1.华东理工大学化工原理教研室编,化工原理(上、下) [m].
2.化学工程手册编辑组编,气液传质设备[m],化学工业出版社,1979.
3.化学工程手册编辑组编,液体精馏[m],化学工业出版社,1979.
4.化工设备设计全书编辑委员会编,塔设备设计[m],上海科学技术出版社,1988.
5.华南工学院化工原理教研室编,化工过程及设备设计[m],华南理工大学出版社,1986.
6.陈敏恒等,化工原理(上)(第三版)[m],化学工业出版社,2006.
7.陈敏恒等,化工原理(下)(第三版)[m],化学工业出版社,2006.
8.谭天恩等,化工原理(上)(第三版)[m],化学工业出版社,2006.
9.谭天恩等,化工原理(上)(第三版)[m],化学工业出版社,2006.
绪论4设计方案的选择和论证5
第一章塔板的工艺设计7
1.1 基础物性数据表7
1.2 物料衡算9
1.2.1 塔的物料衡算9
1.2.2 平衡线方程的确定10
1.2.2 确定操作的回流比r10
1.2.4 求精馏塔的气液相负荷11
1.2.5 操作线方程12
1.2.6 用逐板法算理论板数12
1.2.7 实际板数的求取12
1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算13
1.3.1 进料温度的计算13
1.3.2 操作压强14
1.3.3 平均摩尔质量的计算14
1.3.4 平均密度的计算15
1.3.5 液体平均表面张力计算16
1.3.6液体平均黏度计算17
1.4 精馏塔工艺尺寸的计算18
1.4.1塔径的计算18
1.4.2 精馏塔有效高度的计算21
1.5 塔板主要工艺尺寸的计算21
1.5.1 溢流装置计算21
1.6 浮阀数目、浮阀排列及塔板布置24
1.7 塔板流体力学验算25
1.7.1 计算气相通过浮阀塔板的静压头25
1.7.2 降液管中清液层高度26
1.7.3 计算雾沫夹带量27
1.8 塔板负荷性能图28
1.8.1 雾沫夹带上限线28
1.8.2 夜泛线29
1.8.3液相负荷上限线30
1.8.4 气体负荷下限线31
1.8.5 液相负荷下限线32
第二章热量衡算35
2.1 相关介质的选择35
2.1.1加热介质对的选择35
2.1.2 冷凝剂35
2.2 蒸发潜热衡算35
2.2.1 塔顶热量35
2.2.2 塔底热量36
第三章辅助设备37
3.1冷凝器的选型37
3.1.1 计算冷却水流量38
3.1.2冷凝器的计算与选型38
3.2 冷凝器的核算39
3.2.1 管程对流传热系数39
3.2.2 计算壳程流体对热传热系数39
3.2.3 污垢热阻40
3.2.4 核算传热面积41
3.2.5 核算压力降41
第四章塔附件设计43
4.1 接管43
4.1.1 进料管43
4.1.2 回流管44
4.1.3 塔底岀料管44
4.1.4 塔顶蒸汽岀料管44
4.1.5 塔底进气管44
4.2 筒体与封头45
4.2.1 筒体45
4.2.2封头45
4.3 除沫器45
4.4 裙座46
4.5 人孔46
4.6 塔总体高度的设计47
4.6.1 塔的顶部空间高度47
4.6.2 塔的底部空间高度47
4.6.3 塔立体高度47
设计结果汇总48
结束语49参考文献50
主要符号说明51
浮阀塔盘自20世纪50年代初期开发以来,由于制造方便及其性能上的优点,很多场合已取代了泡罩塔盘。这类塔盘的塔盘板开有阀孔,安置了能在适当范围内上下浮动的阀片,其形状有圆形、条形及方形等。
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