课程设计说明书。
题目： 年处理55000吨苯-甲苯的精馏塔设计
院系： 材料科学与工程学院。
专业班级：高分子材料与工程专业08级一班
学号： 2008300046
学生姓名： 周玲玲。
指导教师： 王艳丽。
2023年 3月 5 日
安徽理工大学课程设计（**）任务书。
材料科学与工程学院高分子材料与工程教研室。
年月日。安徽理工大学课程设计（**）成绩评定表。
摘要。本设计的题目是苯-甲苯精馏式连续精馏塔的设计，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，采用连续操作方式。
具体工艺参数如下：
生产能力：55000吨/年(料液)
年工作日：320天。
原料组成： 35% 苯，65%甲苯（质量分率，下同）
产品组成： 馏出液96%苯， 釜液4%苯
操作压力：塔顶压强为4kpa（表压强）
进料温度：泡点。
进料状况：泡点。
回流比：r=2.0rmin
苯与甲苯的分离是我们化工原理中很重要的分离。主要是通过以下几个方面来进行设计的：
1. 设计方案的确定；
2. 物料衡算；
3. 塔板数的确定；
4. 工艺条件及有关物性参数的计算；
5. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；
6. 塔板流体力学验算；
7. 塔板负荷性能图；
本设计很清楚地介绍了筛板式精馏塔的设计过程，使我们对塔的设计有了一个大概的了解，对我们今后做其他类型的设计是很有帮助的。
第1章绪论 1
1.1课程设计的目的 1
1.2 课程设计题目描述和要求 1
第2章设计方案的确定 2
2.1操作条件的确定 2
2.1.1操作压力 2
2.1.2 进料状态 2
2.1.3加热方式 2
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 3
第3章设计计算 5
3.1设计方案的确定 5
3.2精馏塔的物料衡算 5
3.2.1原料业及塔顶、塔底产品的摩尔分率 5
3.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 5
3.2.3物料衡算 5
3.3塔板数的确定 6
3.3.1理论塔板数nt的求取 6
3.3.2实际板层数的求取 6
3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 7
3.4.1操作压力计算 7
3.4.2操作温度计算 7
3.4.3平均摩尔质量计算 7
3.4.4平均密度计算 7
3.4.5液体平均表面张力计算 8
3.4.6液体平均粘度计算 8
3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 9
3.5.1塔径的计算 9
3.5.2精馏塔有效高度的计算 10
3.6塔板主要工艺尺寸的计算 11
3.6.1溢流装置计算 11
3.6.2塔板布置 12
3.7筛板的流体力学验算 12
3.7.1塔板压降 12
3.7.2液面落差 13
3.7.3液沫夹带 13
3.7.4漏液 14
3.7.5液泛 14
3.8塔板负荷性能图 14
3.8.1漏液线 14
3.8.2液沫夹带线 15
3.8.3液相负荷下限线 15
3.8.4液相负荷上限线 16
3.8.5液泛线 16
结论 19参考文献 20
致谢 21工程设计是工程建设的灵魂，又是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，它决定着工业现代化水平。设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保等诸多方面而且还会涉及多专业、多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。
课程设计是化工原理课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求加强训练。
（1）查阅资料选用公式和搜集数据的能力
（2）树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
（3）迅速准确的进行工程计算（包括电算）的能力。
（4）用简洁文字清晰表达自己设计思想的能力。
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。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比比较小，故操作回流比取最小回流比的1.5倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式、余热利用方案以及安全、调节机构和测量控制仪表的设置等。下面结合课程设计的需要，对某些问题作些阐述。
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