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苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计化工原理毕业论文

上传者:e****s 2022-06-25 19:47:15上传 DOC文件 1.07MB
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1、( (此文档为此文档为 wordword 格式,下载后格式,下载后您可任意编辑修改!您可任意编辑修改!) )课程设计说明书课程设计名称课程设计名称 化工化工原理课程设计原理课程设计 课程设计题目课程设计题目 苯苯- -氯苯氯苯混合液浮阀式精馏塔设计混合液浮阀式精馏塔设计 姓姓 名名 学学 号号 专专 业业 班班 级级 指导教师指导教师 提交日期提交日期 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书(一一)设计题目设计题目 苯苯-氯苯连续精馏氯苯连续精馏塔的设计塔的设计(二二)设计任务及操作条件设计任务及操作条件设计任务设计任务(1)原料液中含氯苯原料液中含氯苯 42%(质质量量)。(2)塔顶馏

2、出液中含氯苯不得塔顶馏出液中含氯苯不得高于高于 2(质量质量)。(3)年产纯度为的氯苯吨年产纯度为的氯苯吨1200 吨吨操作条件操作条件 (1)塔顶压强塔顶压强 4KPa(表压表压),单板压降小于单板压降小于 KPa。 (2)进料热状态进料热状态 :露点进料。露点进料。 (3)回流比回流比 R=(3)Rmin。 (4)塔底加热蒸汽压强塔底加热蒸汽压强 0.5 MPa(表压表压) 设备型式设备型式F1 型浮阀塔型浮阀塔设备工作日:每年设备工作日:每年 300 天,每天,每天天 24 小时连续运行。小时连续运行。(三)设计内容(三)设计内容1 1) 设计说明书的内容设计说明书的内容1)1) 精馏塔

3、的物料衡算;精馏塔的物料衡算;2)2) 塔板数的确定;塔板数的确定;3)3) 精馏塔的工艺条件及有关物精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;性数据的计算;4)4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算;精馏塔的塔体工艺尺寸计算;5)5) 塔板主要工艺尺寸的计算;塔板主要工艺尺寸的计算; 6)6) 塔板的流体力学验算;塔板的流体力学验算; 7)7) 塔板负荷性能图;塔板负荷性能图; 8)8) 对设计过程的评述和有关问对设计过程的评述和有关问题的讨论。题的讨论。9)9) 辅助设备的设计与选型辅助设备的设计与选型2 2设计图纸要求:设计图纸要求:1)1) 绘制工艺流程图绘制工艺流程图 2)2) 绘制精馏塔装置图

4、绘制精馏塔装置图 (四)参考资料(四)参考资料1物性数据的计算与图表物性数据的计算与图表2化工工艺设计手册化工工艺设计手册3化工过程及设备设计化工过程及设备设计4化学工程手册化学工程手册5化工原理化工原理苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据 其他物性数据可查有关手册。其他物性数据可查有关手册。 目录目录前前 言言 .61 1设计方案的思考设计方案的思考.62.2.设计方案的特点设计方案的特点.63 3工艺流程的确定工艺流程的确定.6一设备工艺条件的计算一设备工艺条件的计算 .81 1设计方案的确定及工艺流程的说明设计方案的确定及工艺流程的说明.82 2全塔的物料衡算全塔

5、的物料衡算.82.12.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率.82.22.2 平均摩尔质量平均摩尔质量.82.32.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率料液及塔顶底产品的摩尔流率.83 3塔板数的确定塔板数的确定.9理论塔板数的求取理论塔板数的求取.93.23.2 确定操作的回流比确定操作的回流比 R R.10求理论塔板数求理论塔板数.113.43.4 全塔效率全塔效率.123.53.5 实际塔板数(近似取两段效率相同)实际塔板数(近似取两段效率相同).134 4操作工艺条件及相关物性数据的计算操作工艺条件及相关物性数据的计算.13平均压强平均压强.134.24.2 平均

6、温度平均温度.14平均分子量平均分子量.14平均密度平均密度.154.54.5 液体的平均表面张力液体的平均表面张力.164.64.6 液体的平均粘度液体的平均粘度.174.74.7 气液相体积流量气液相体积流量.186 6 主要设备工艺尺寸设计主要设备工艺尺寸设计.196.16.1 塔径塔径.197 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算塔板工艺结构尺寸的设计与计算.207.17.1 溢流装置溢流装置.207.27.2 塔板布置塔板布置.23二二 塔板流的体力学计算塔板流的体力学计算 .251 1 塔板压降塔板压降.252 2 液泛计算液泛计算.273 3 雾沫夹带的计算雾沫夹带的计算.284 4

7、 塔板负荷性能图塔板负荷性能图.304.14.1 雾沫夹带上限线雾沫夹带上限线.304.24.2 液泛线液泛线.314.34.3 液相负荷上限线液相负荷上限线.324.44.4 气体负荷下限线(漏液线)气体负荷下限线(漏液线).334.54.5 液相负荷下限线液相负荷下限线.33三三 板式塔的结构与附属设备板式塔的结构与附属设备 .351 1 塔顶空间塔顶空间.352 2 塔底空间塔底空间.363 3 人孔数目人孔数目.364 4 塔高塔高.36浮阀塔总体设备结构简图:浮阀塔总体设备结构简图: .375 5 接管接管.385.15.1 进料管进料管.385.25.2 回流管回流管.385.35

8、.3 塔顶蒸汽接管塔顶蒸汽接管.395.45.4 釜液排出管釜液排出管.395.55.5 塔釜进气管塔釜进气管.406 6 法兰法兰.407 7 筒体与封头筒体与封头.417.17.1 筒体筒体.417.27.2 封头封头.417.37.3 裙座裙座.418 8 附属设备设计附属设备设计.418.18.1 泵的计算及选型泵的计算及选型.418.28.2 冷凝器冷凝器.428.38.3 再沸器再沸器.43四四 计算结果总汇计算结果总汇 .44五五 结束语结束语 .45六六 符号说明:符号说明: .45前前 言言1 1设计方案的思考设计方案的思考通体由不锈钢制造,塔节规格通体由不锈钢制造,塔节规格

9、2525100mm100mm、高度、高度 0.50.51.5m1.5m,每段,每段塔节可设置塔节可设置 1 12 2 个进料口测温口,个进料口测温口,亦可结合客户具体要求进行设计制造亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。整个精馏塔包括:塔各种非标产品。整个精馏塔包括:塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。塔压降由变送器测器、产品储罐等。塔压降由变送器测量,塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液量,塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制,塔压可采用温度或灵敏板进行控制,塔压可采用稳

10、压阀控制,并可装载自动安全阀。稳压阀控制,并可装载自动安全阀。为使塔身保持绝热操作,采用现代化为使塔身保持绝热操作,采用现代化仪表控制温度条件,并可在室仪表控制温度条件,并可在室温温300300范围内任意设定。同时,范围内任意设定。同时,为了满足用户的科研需要,每一段塔为了满足用户的科研需要,每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。等参数均可以数字显示。浮阀塔由于气液接触状态良好,浮阀塔由于气液接触状态良好,雾沫夹

11、带量小雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故因气体水平吹出之故),塔板效率较高,生产能力较大。浮阀塔板效率较高,生产能力较大。浮阀塔应用广泛,对液体负荷变化敏感,塔应用广泛,对液体负荷变化敏感,不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料,浮阀塔涉及液体均布问题物的物料,浮阀塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到,便于设计式塔的设计资料更易得到,便于设计和对比,而且更可靠。浮阀塔更适合,和对比,而且更可靠。浮阀塔更适合,塔径不是很大,易气泡物系,腐蚀性塔径不是很大,易气泡物系,腐蚀性物系,而且适合真空操作。


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