化工原理課程設(shè)計(jì)_苯甲苯二元物系板式精餾塔的設(shè)計(jì)
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- 化工原理課程設(shè)計(jì)_苯甲苯二元物系板式精餾塔的設(shè)計(jì)前 言 １
摘 要 ２
第一章 緒 論 ３
1.1精餾流程設(shè)計(jì)方案的確定 ３
1.2設(shè)計(jì)思路 ３
1.2.1精餾方式的選定 ３
1.2.2加熱方式 ４
1.2.3操作壓力的選取 ４
1.2.4回流比的選擇 ４
1.2.5塔頂冷凝器的冷凝方式與冷卻介質(zhì)的選擇 ４
1.2.6板式塔的選擇 ４
1.2.7 關(guān)于附屬設(shè)備的設(shè)計(jì) ４
第二章 精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ６
2.1物料衡算 ６
2.1.1塔的物料衡算 ６
2.2板數(shù)的確定 ６
2.2.1操作回流比的求取 ６
2.2.2 求精餾塔氣液相負(fù)荷 ７
2.2.3 操作線方程的確定 ７
2.2.4精餾塔理論塔板數(shù)及理論加料位置 ７
2.2.5全塔效率的計(jì)算 ８
第三章 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 １０
3.1操作壓強(qiáng) P的計(jì)算 １０
3.2操作溫度 １０
3.3物性數(shù)據(jù)計(jì)算 １０
3.3.1平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 １０
3.3.2平均密度的計(jì)算 １１
3.3.3液體平均表面張力計(jì)算 １１
3.4 精餾塔體工藝尺寸的計(jì)算 １２
3.4.1塔徑的計(jì)算 １２
3.5 精餾段塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 １３
3.5.1精餾塔有效高度的計(jì)算 １３
3.5.2溢流裝置計(jì)算 １３
3.5.3塔板布置 １４
3.6篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 １５
3.6.1塔板壓降 １５
3.6.2液沫夾帶量ev的驗(yàn)算 １５
3.6.3 漏液的驗(yàn)算 １６
3.6.4液泛驗(yàn)算 １６
3.7塔板負(fù)荷性能圖 １６
3.7.1 漏液線 １６
3.7.2液沫夾帶線 １７
3.7.3液相負(fù)荷下限線 １７
3.7.4液相負(fù)荷上限線 １７
3.7.5液泛線 １８
3.8板式塔的結(jié)構(gòu) １９
3.8.1塔體結(jié)構(gòu) １９
3.8.2 塔板結(jié)構(gòu) １９
第四章 熱量衡算 20
4．1熱量衡算 20
4.1.1塔頂熱量 20
4.1.2塔底熱量 20
計(jì)算結(jié)果總匯 22
致 謝 23
參考文獻(xiàn) 24
主要符號說明 25
主要符號說明 26
附錄 27
前 言
課程設(shè)計(jì)是化工原理課程的一個(gè)非常重要的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化工生產(chǎn)的理論知識，解決生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。健全合理的知識結(jié)構(gòu)可發(fā)揮應(yīng)有的作用。
此次化工原理設(shè)計(jì)是精餾塔的設(shè)計(jì)。精餾塔是化工生產(chǎn)中十分重要的設(shè)備。精餾塔內(nèi)裝有提供氣液兩相逐級接觸的塔板，利用混合物當(dāng)中各組分揮發(fā)度的不同將混合物進(jìn)行分離。在精餾塔中，塔釜產(chǎn)生的蒸汽沿塔板之間上升，來自塔頂冷凝器的回流液從塔頂逐漸下降，氣液兩相在塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次接觸，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱過程，輕組分上升，重組分下降，使混合物達(dá)到一定程度的分離。精餾塔的分離程度不僅與精餾塔的塔板數(shù)及其設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，還與物料的性質(zhì)、操作條件、氣液流動情況等有關(guān)。本設(shè)計(jì)我們使用篩板塔。其突出優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低板上液面落差小，氣體壓強(qiáng)低，生產(chǎn)能力較大，氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。篩板塔是最早應(yīng)于手工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之一。合理的設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)牟僮骱Y板塔能夠滿足要求的操作彈性而且效率高。采用篩板塔可解決堵塞問題適當(dāng)控制漏夜實(shí)際操作表明，篩板在一定程度的漏液狀態(tài)下，操作是板效率明顯降低，其操作的負(fù)荷范圍較泡罩塔窄，但設(shè)計(jì)良好的篩板塔其操作彈性仍可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾過程在能量劑驅(qū)動下（有時(shí)加質(zhì)量劑），使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合物中各組分的分離。該過程是同時(shí)進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)的過程。為實(shí)現(xiàn)精餾過程，必須為該過程提供物流的貯存、輸送、傳熱、分離、控制等的設(shè)備、儀表。由這些設(shè)備、儀表等構(gòu)成精餾過程的生產(chǎn)系統(tǒng)，即本次所設(shè)計(jì)的精餾裝置。
課程設(shè)計(jì)是讓同學(xué)們理論聯(lián)系實(shí)踐的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對我們進(jìn)行的一次綜合性設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)能使我們進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)所學(xué)的專業(yè)理論知識，還能培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。更能培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)具有較高的綜合能力，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力，課程設(shè)計(jì)是一次讓我們接觸實(shí)際生產(chǎn)的良好機(jī)會，我們應(yīng)充分利用這樣的時(shí)機(jī)認(rèn)真去對待每一項(xiàng)任務(wù)，為畢業(yè)論文等奠定基礎(chǔ)。更為將來打下一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
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