内蒙古科技大学课程设计说明书
资料
前 言
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。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。
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目录
第一章 绪论 ............................................ 1
1.1 精馏条件的确定 .................................. 1
1.1.1 精馏的加热方式 ............................ 11.1.2 精馏的进料状态 ............................ 11.1.3 精馏的操作压力 ............................ 11.2 确定设计方案 .................................... 2
1.2.1 工艺和操作的要求 ......................... 21.2.2 满足经济上的要求 ......................... 21.2.3 保证安全生产 ............................. 2
第二章 设计计算 ........................................ 3
2.1 设计方案的确定 .................................. 32.2 精馏塔的物料衡算 ............................... 3
2.2.1 原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 .......... 32.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ..... 32.2.3 物料衡算 .................................. 42.3 塔板计算 ........................................ 4
2.3.1 理论板数NT的求取 ......................... 42.3.2 全塔效率的计算 ............................ 72.3.3 求实际板数 ................................ 72.3.4 有效塔高的计算 ........................... 82.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ............ 8
2.4.1 操作压力的计算 ............................ 82.4.2 操作温度的计算 ............................ 82.4.3 平均摩尔质量的计算 ........................ 92.4.4 平均密度的计算 ........................... 102.4.5 液体平均表面张力的计算 ................... 112.4.6 液体平均黏度的计算 ....................... 122.4.7 气液负荷计算 ............................. 13
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2.5 塔径的计算 ..................................... 132.6 塔板主要工艺尺寸的计算 ......................... 15
2.6.1 溢流装置计算 ............................. 152.6.2 塔板布置 ................................. 182.7 筛板的流体力学验算塔板压降 ..................... 19
2.7.1 精馏段筛板的流体力学验算塔板压降 ......... 192.7.2 提馏段筛板的流体力学验算塔板压降 ......... 222.8 塔板负荷性能图 ................................. 24
2.81 精馏段塔板负荷性能图 ...................... 242.82 提馏段塔板负荷性能图 ...................... 27
第三章 设计结果一览表 ................................. 30第四章 板式塔结构 ..................................... 31
4.1 塔顶空间 ....................................... 324.2 塔底空间 ....................................... 324.3 人孔 ........................................... 324.4 塔高 ........................................... 32第五章 致谢 ........................................... 34参考文献 .............................................. 36
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