课程设计任务书
一、课题名称
苯——甲苯分离过程板式精馏塔设计 二、课题条件(原始数据)
一、设计方案的选定 原料:苯、甲苯 年处理量: 55000t
原料组成(甲苯的质量分率):、0.65 料液初温: 30℃
操作压力、回流比、单板压降:自选 进料状态:饱和液体进料 塔顶产品浓度: 98.5%
塔底釜液含甲苯量不低于97%(质量分率) 塔顶采用全凝器,泡点回流 塔釜:饱和蒸汽间接/直接加热 塔板形式:筛板
生产时间:330天/年,每天24h运行 冷却水温度:20℃~35℃ 设备形式:筛板塔 厂址:武汉地区
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
I
第一章 文献综述
塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式,可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数目的塔板,气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质热传递,气液相组成呈阶梯变化,属逐级接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层,液体自塔顶沿填料表面下流,气体逆流向上(也有并流向下者)与液相接触进行质热传递,气液相组成沿塔高连续变化,属微分接触操作过程。
工业上对塔设备的主要要求是:(1)生产能力大;(2)传热、传质效率高;(3)气流的摩擦阻力小;(4)操作稳定,适应性强,操作弹性大;(5)结构简单,材料耗用量少;(6)制造安装容易,操作维修方便。此外,还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类:(1)有降液管的塔板,如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板;(2)无降液管的塔板,如穿流式筛板(栅板)、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板,如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体,易挥发。苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。苯难溶于水,1升水中最多溶解1.7g苯;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。
甲苯是最简单,最重要的芳烃化合物之一。在空气中,甲苯只能不完全燃
烧,火焰呈黄色。甲苯的熔点为-95 ℃,沸点为111 ℃。甲苯带有一种特殊的芳香味(与苯的气味类似),在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,密度为0.866克/厘米3,对光有很强的折射作用(折射率:1,4961)。甲苯几乎不溶于水(0,52 g/l),但可以和二硫化碳,酒精,乙醚以任意比例混溶,在氯仿,丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的粘性为0,6 mPa s,也就是说它的粘稠性弱于水。甲苯的热值为40.940 kJ/kg,闪点为4 ℃,燃点为535 ℃。
分离苯和甲苯,可以利用二者沸点的不同,采用塔式设备改变其温度,使
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