苯甲苯連續(xù)精餾裝置課程設(shè)計(jì)

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1、廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)（苯---甲苯二元混合物連續(xù)精餾裝置的設(shè)計(jì)）2012.12l一設(shè)計(jì)概述3（一）課程設(shè)計(jì)的目的3（二）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容3（三）精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求3（四）板式塔的類型3l二塔的設(shè)計(jì)和流程工藝的設(shè)計(jì)4（一）塔類型的確定4（二）工藝流程的設(shè)計(jì)4l三設(shè)計(jì)方案中參數(shù)的確定5（一）確定操作壓力5（二）確定進(jìn)料狀態(tài)5（三）確定加熱方式5（四）確定冷卻方式5（五）熱能的利用6l四塔的工藝計(jì)算6（一）精餾塔的物料衡算7（二）塔板數(shù)的確定8l五、塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算14（一）.操作壓強(qiáng)14（二）.操作溫度

2、14（三）.平均分子量15（四）.平均密度15（五）.液體表面張力16（六）.液體粘度17l六、精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算18（一）.塔徑的計(jì)算18（二）.溢流裝置20（三）.塔板布置21（四）.篩孔數(shù)與開(kāi)孔率21（五）.塔的精餾段有效高度22l七、篩板流體力學(xué)驗(yàn)算23（一）.氣體通過(guò)篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?3（二）.霧沫夾帶量的驗(yàn)算24（三）.漏液的驗(yàn)算24（四）.液泛驗(yàn)算25l八、塔板負(fù)荷性能圖26(一)精餾段26（二）提餾段29l九、板式塔的結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備設(shè)計(jì)33（一）塔體結(jié)構(gòu)33（二）塔板結(jié)構(gòu)34l十、輔助設(shè)備設(shè)計(jì)或選型34

3、（一）冷凝器34（二）再沸器35（三）接管管徑的計(jì)算和選擇35l十一、設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表37l參考文獻(xiàn)40l總結(jié)40一設(shè)計(jì)概述（一）課程設(shè)計(jì)的目的1、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力；2、依據(jù)綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型；3、培養(yǎng)學(xué)生迅速準(zhǔn)確進(jìn)行工程計(jì)算的能力；4、培養(yǎng)學(xué)生用簡(jiǎn)潔的文字，清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力。（二）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)介（2）主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算（3）典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算（4）工藝流程簡(jiǎn)圖（5）主體設(shè)備工藝條件圖完整的化工原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告由設(shè)計(jì)說(shuō)明

4、書和圖紙兩部分組成；（三）精餾操作對(duì)塔設(shè)備的要求精餾所進(jìn)行的是氣(汽)、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣(汽)、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣(汽)、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求：(１)氣(汽)、液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。(２)操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽)、液負(fù)荷有較大范圍的變動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長(zhǎng)期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。(３)流體流動(dòng)的阻力小，即流體

5、流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動(dòng)力消耗，從而降低操作費(fèi)用。對(duì)于減壓精餾操作，過(guò)大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。(４)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。(５)耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。(６)塔內(nèi)的滯留量要小。實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，同時(shí)，上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)物系性質(zhì)和具體要求，抓住主要矛盾，進(jìn)行選型。（四）板式塔的類型氣－液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。板式塔

6、為逐級(jí)接觸型氣－液傳質(zhì)設(shè)備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、等多種。其中對(duì)主要的板式塔類型進(jìn)行介紹：泡罩塔是歷史悠久的板式塔，長(zhǎng)期以來(lái)，在蒸餾、吸收等單元操作使用的設(shè)備中曾占有主要的地位，泡罩塔具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）.操作彈性大（2）.無(wú)泄漏（3）.液氣比范圍大4）.不易堵塞泡罩他的不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、安裝維修方便以及氣相壓力降較大。浮閥塔是在泡罩塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，取消了升氣管和泡罩，在塔板開(kāi)孔上設(shè)有浮動(dòng)的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速度穩(wěn)定在某一數(shù)值。浮

7、閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價(jià)等方面比泡罩塔優(yōu)越。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔廣泛用于精餾、吸收以及脫吸等傳質(zhì)過(guò)程中。浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因?yàn)樗哂邢铝刑攸c(diǎn)：(１)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加20～40％，而接近于篩板塔。(２)操作彈性大，一般約為5～9，比篩板、泡罩、舌形塔板的操作彈性要大得多。(３)塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。(４)壓強(qiáng)小，在常壓塔中每塊板的壓強(qiáng)降一般為400～660N/m2。(５)液面梯度小。(６)使用周期長(zhǎng)。粘度稍大以及有一般聚合現(xiàn)象的系

8、統(tǒng)也能正常操作。(７)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，制造費(fèi)為泡罩塔板的60～80％,為篩板塔的120～130％。二塔的設(shè)計(jì)和流程工藝的設(shè)計(jì)（一）塔類型的確定本次化工課程設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)一個(gè)精餾分離甲醇和水的二元混合物的精餾塔，設(shè)計(jì)任務(wù)適合篩板塔的精餾。而篩板塔是在