3萬(wàn)噸每年粗苯精制工藝設(shè)計(jì)

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1、河南城建學(xué)院課程設(shè)計(jì)分離工程課程設(shè)計(jì)題目：3萬(wàn)噸每年粗苯精制工藝設(shè)計(jì)學(xué)院：化學(xué)與材料工程學(xué)院姓名：李博文學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：劉偉2012年06月3河南城建學(xué)院課程設(shè)計(jì)目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)11.設(shè)計(jì)題目12.設(shè)計(jì)內(nèi)容13.工藝流程的確定24.操作條件確定2二精餾塔的物料恒算3⒈輕重關(guān)鍵組份的確定3⒉塔頂塔底物料組成及塔頂塔底溫度計(jì)算。3⑴K值的計(jì)算3⑵用試差法計(jì)算塔頂溫度3⑶用試差法計(jì)算塔底溫度4⑷按理想清晰分割法確定塔頂塔底產(chǎn)品分布量4三塔的工藝條件計(jì)算5⒈最小理論塔板數(shù)（用芬斯克方程）5⒉最小回流比的計(jì)算6⒊理論板數(shù)確定6⒋進(jìn)料未知的確定7四物性數(shù)據(jù)計(jì)算7⒈全塔平均溫度8⒉平均分子量的計(jì)算8⒊液相平均

2、密度8⒋氣相平均密度8⒌液體表面張力9⒍精餾氣液負(fù)荷計(jì)算9五塔尺寸計(jì)算11⒈塔徑的計(jì)算11⒉溢流裝置計(jì)算11⑴溢流堰長(zhǎng)12⑵出口堰高12⑶降液管的寬度與降液管面積12⑷降液管底隙高度12⑸塔板的布置13⑹篩孔數(shù)與開(kāi)孔率13⒊篩板的流體力學(xué)計(jì)算14⑴氣體通過(guò)液體壓降相當(dāng)?shù)囊褐?7⑵霧膜夾帶量的驗(yàn)算18⑶漏液的驗(yàn)算18⑷液泛驗(yàn)算18六塔板負(fù)荷性能16⒈霧膜夾帶線163河南城建學(xué)院課程設(shè)計(jì)⒉液泛線16⒊液相負(fù)荷上限線17⒋漏液線17⒌液相負(fù)荷下限線18七冷凝器和再沸器熱量衡算19⒈塔頂冷凝器熱負(fù)荷19⒉塔頂換熱器熱負(fù)荷20⒊塔底在沸器熱負(fù)荷20⒋塔底換熱氣熱負(fù)荷20八塔設(shè)備計(jì)算及選取21⒈塔頂空間

3、21⒉塔底空間21⒊人孔21⒋塔高計(jì)算215.管口的選取22九設(shè)計(jì)結(jié)果總結(jié)及表示符號(hào)24總結(jié)263河南城建院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)一設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)題目①粗苯的精餾設(shè)計(jì)②設(shè)計(jì)內(nèi)容料液的組成如下表所示：組分名稱苯甲苯二甲苯摩爾分?jǐn)?shù)0.590.390.02料液的溫度為60℃，摩爾流量為44.7Kmol/h③塔操作條件：加熱蒸汽等級(jí)0.9Mpa（絕壓），循環(huán)冷卻水35℃;電容量可滿足要求。④分離要求：塔頂流出液中已苯濃度為98%（摩爾分?jǐn)?shù)），釜液中苯濃度為2.0%。工作日：每年330天，24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容①設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提供的條件和要求,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有資料的分析對(duì)比,選定適宜的

4、流程方案和設(shè)備類(lèi)型,初步確定工藝流程.對(duì)選定的工藝流程、主要設(shè)備的型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述.②主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算2.1精餾塔的物料衡算2.2精餾塔的工藝尺寸計(jì)算(塔徑、塔高)2.3提餾層壓降的計(jì)算25河南城建院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)2.3液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)2.4精餾塔接管尺寸計(jì)算③典型輔助設(shè)備的選型和計(jì)算包括典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定④制圖4.1繪制工藝流程圖4.2繪制精餾塔設(shè)設(shè)備圖3.工藝流程的確定粗苯混合物經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱到60℃后，送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝，一部分作為回流液，其余為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷凝器冷凝后送入貯槽，塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷

5、凝后送入貯槽。流程圖為附圖。4.操作條件確定操作壓力選擇常壓101.325Kpa為操作壓力。1.進(jìn)料溫度由已知條件只進(jìn)料溫度為60℃.2.進(jìn)料熱狀況選擇由進(jìn)料溫度及壓力確定進(jìn)料熱狀況為過(guò)冷液進(jìn)料。3.加熱劑選擇由給定的條件用0.5Mpa的蒸汽作為加熱劑。4.冷卻劑選擇冷卻水作為冷卻劑。25河南城建院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)二精餾塔的物料恒算⒈輕重關(guān)鍵組份的確定由所給的原料組成及分離要求，可分析出甲苯為輕關(guān)鍵組分，已苯為重關(guān)鍵組份。⒉塔頂塔底物料組成及塔頂塔底溫度計(jì)算。⑴K值的計(jì)算因?yàn)椴僮鲏毫θ闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325Kpa，所以可按理想流體計(jì)算平衡常數(shù)K。：由和（安托尼方程）由化工熱力學(xué)附表

6、查出相關(guān)參數(shù)如下表：組分ABC△T/K苯6.068321236.034-48.99353——422甲苯6.050431327.62-55.526286——410二甲苯6.097891458.076-60.109313——445⑵用試差法計(jì)算塔頂溫度假設(shè)塔頂溫度為353.15K，按理想切割的組成進(jìn)行計(jì)算。25河南城建院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)組分苯di25.85xdi0.98ki0.9973yi0.9774由試差結(jié)果符合要求，故設(shè)塔頂溫度為353.15K正確。⑶用試差法計(jì)算塔底溫度假設(shè)塔底溫度為380.15K，按理想切割的組成進(jìn)行計(jì)算。組分甲苯二甲苯∑wi17.0840.89417.978xwi

7、0.92340.056698kwi0.90150.3438yi0.83240.15340.9858因︳所以所設(shè)溫度380.15K正確。⑷按理想清晰分割法確定塔頂塔底產(chǎn)品分布量同理：25河南城建院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)三塔的工藝條件計(jì)算⒈最小理論塔板數(shù)（用芬斯克方程）本設(shè)計(jì)采用全凝器求以中關(guān)鍵組分甲苯為對(duì)比組分，各組分的平均相對(duì)揮度組分苯甲苯二甲苯kDi（353.15k）0.99730.38370