吴昕昊课程设计.docx

课程设计
课程名称: 化工原理课程设计
设计题目: 分离苯和甲苯的浮阀塔设计
学院: 环境科学与工程学院
专业: 环境工程
年级: 11级
学号: 201110701128
学生姓名: 吴昕昊
指导教师: 陈樑、黄兵
日期: 2014年7月11号

教务处制
目录
课程任务设计要求 4
一、设计题目 4
二、设计任务及操作条件 4
三、设计内容 4
前言 6
设计说明书 7
一、 设计目的和意义 7
二、 分离方法的确定 7
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三、 工艺流程 10
四、 重要参数确定 11
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五、方案的说明和论证 12
计算说明书 14
六、塔的物料衡算、热量衡算 14
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、操作回流比及V,L,V’,L’ 14
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七、塔的主要工艺尺寸的确定 16
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八、设计结果汇总表 30
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九、辅助设备的选型与计算 32
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设计小结 40
参考文献 41
致谢 41
课程任务设计要求
一、设计题目
分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计
二、设计任务及操作条件
1、混合物流量F=5kg/s,其中易挥发组分含量为35%(质量比);
2、要求塔顶馏出液中含苯98%,%;
3、塔内为常压操作;
4、进料热状况为泡点饱和液体进料;
5、塔顶为全凝器,泡点回流。冷却水进出冷凝器的温度分别为20℃和30℃;
6、再沸器用绝压为200kpa的饱和蒸汽加热,在泡点下排出;
7、总板效率为50%;
8、采用F1型浮阀塔。
三、设计内容
1、设计方案的选择及流程的确定;
2、塔的物料衡算、热量衡算;
3、塔的主要工艺尺寸的确定;
塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定;
塔板的流体力学验算;
塔板的负荷性能图。
4、辅助设备的选型与计算;
5、绘制工艺流程图(2号图一张)
6、绘制浮阀塔的设备图(1号图一张);
7、编写设计说明书
前言
化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程(《物理化学》,《化工制图》等)所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计,要求更加熟悉工程设计的基本内容,掌握化工单元操作设计的主要程序及方法,锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力,问题分析能力,思考问题能力,计算能力等。
化工生产中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。互溶液体混合物的分离有多种方法,蒸馏及精馏是其中最常用的一种。蒸馏是分离均相混合物的单元操作之一,精馏是最常用的蒸馏方式,是组成化工生产过程的主要单元操作。为实现高纯度的分离已成为蒸馏方法能否广泛应用的核心问题,为此而提出了精馏过程。精馏的核心是回流,精馏操作的实质是塔底供热产生蒸汽回流,塔顶冷凝造成液体回流。
设计说明书
设计目的和意义
苯和甲苯都是有机化工的重要原料,因此对苯和甲苯混合液体的分离可以提纯苯和甲苯并综合利用该物质,精馏是分离液体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的应用。
精馏塔是化工生产中分离互溶液体的典型分离设备。它是依据精馏原理对液体进行分离,即在一定压力下,利用互溶液体混合物和组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组分(即沸点较低或饱和蒸汽压较高的成分)汽化经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,也就是在提馏段上升的轻组分的易挥发组分逐渐增多,难挥发组分逐渐减少,而下降液体重易挥发组分逐渐减少,难挥发组分逐渐增多,从而实现分离目的,满足化工连续化生产的需要。
分离方法的确定

苯
苯(Benzene, C6H6)在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,毒性较高,是一种致癌物质。℃,℃,。苯比水密度低,,但其分子质量比水重。苯难溶于水,;
但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强,除甘油,乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶。除碘和硫稍溶解