完美升级版正己烷-正庚烷筛板精馏塔的设计 - 毕业论文

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化工原理课程设计

题 目 系 （院） 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称

正己烷-正庚烷分筛板塔的设计

化学与化工系 化学工程与工艺 2011级化工本1班 侯小敏 贾冬梅 副教授

二〇一三年 十一月

课程设计任务书

一、课题名称

正己烷—正庚烷分离筛板塔精馏塔设计 二、 设计参数

（1）设计规模：苯―甲苯混合液处理量_____3___ta （2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产 （3）原料组成：正己烷含量为40％-50%（质量百分率，下同）

（4）分离要求：塔顶苯含量不低于___99__%，塔底苯含量不大于__0.2___％ （5）建厂地区：大气压为760mmHg、自来水年平均温度为20℃的某地

三、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列

出大标题即可）

1 、设计方案的选定 2、精馏塔的物料衡算 3、塔板数的确定

4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算

7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算

11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸）

12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份（设计说明书的基本内容：⑴课程设计任务书；

⑵课程设计成绩评定表；⑶中英文摘要；⑷目录；⑸设计计算与说明；⑹设计结果汇总；⑺小结；⑻参考文献） 14、 有关物性数据可查相关手册 15、 注意事项

? 写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ? 每项设计结束后列出计算结果明细表 ? 设计最终需装订成册上交

四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）

1.设计动员，下达设计任务书 0.5天 2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度 1-2天 3.初步确定设计方案及设计计算内容 5-6天 4.绘制总装置图 2-3天 5.整理设计资料，撰写设计说明书 2天 6.设计小结及答辩 1天

前言 ............................................................................................................................... 1 第一章 概述 ................................................................................................................. 2

1.1精馏操作对塔设备的要求 ............................................................................ 2 1.2板式塔的类型及性能评价 ............................................................................ 2 1.3筛板塔的介绍 ................................................................................................ 2 第二章主塔设备设计计算 ........................................................................................... 3

2.1精馏塔的物料衡算 ........................................................................................ 3

2.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 ............................................ 3 2.1.2原料液及塔顶、塔底产品含正己烷摩尔分数和平均摩尔质量 .... 4 2.1.3物料衡算 ............................................................................................ 5 2.2理论板数的计算 ............................................................................................. 5

2.2.1常压下正己烷-正庚烷气液平衡组成与温度的关系 ...................... 5 2.2.2 求q值及q线方程 ........................................................................... 7 2.2.3 全塔效率ET ...................................................................................... 9 2.2.4 实际板层数求解 ............................................................................. 10 2.3精馏塔正己烷-正庚烷物性参数的计算 .................................................... 10

2.3.1 操作温度 ......................................................................................... 10 2.3.2 平均摩尔质量 ................................................................................. 10 2.3.3液相平均表面张力计算 .................................................................. 11 2.3.5 操作压力计算 ................................................................................. 12 2.3.6 液相平均密度计算 ......................................................................... 12 3.1塔体主要尺寸计算 ...................................................................................... 14

3.1.1 塔径的计算 ..................................................................................... 14 3.1.2 精馏塔有效高度的计算 ................................................................. 17 3.2 塔板主要工艺尺寸计算 ........................................................................... 17

3.2.1 溢流装置计算 ................................................................................. 17 3.2.2 堰长 ................................................................................................. 18 3.2.3溢流堰高度 ...................................................................................... 18 3.2.4弓形降液管宽度和截面积 .............................................................. 19