《化工原理课程设计完整版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理课程设计完整版.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化工原理课程设计完整版 目录 1.序言 (2) 2.原始数据 (2) 3.精馏塔的工艺设计 (3) 一、物料衡算 (3) 二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算 (3) 三、确定最佳操作回流比与塔板层数 (5) 四、塔板结构计算 (11) 五、溢流堰高度 h及堰上液层高度ow h的确定 (12) w 六、板面筛孔布置的设计 (13) 七、力学性能参数计算及校核 (13) 八、塔板负荷性能图 (15) 4.筛板设计计算的主要结果 (18) 5.主要符号说明 (18) 6.参考文献 (18) 7.双组分筛板塔流程图 (19) 8.结束语 (20) 序言 化工生产常需要进行液体混合物的分离以达到提
2、纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计苯甲苯物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，工艺流程图、主要设备的工艺
3、条件图等内容。通过对精馏塔的运算，可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是合理的，换热器和泵及各种尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。 .原始数据 1.设计题目：双组分连续精馏筛板塔的设计 2.原料处理量：1.25104kg/h 3.原料组成： 4.分离要求：（1）：馏出液中低沸点组分的含量不低于0.970（质量分率）。 （2）：馏出液中低沸点组分的收率不低于0.985（质量分率） 5.操作条件：（1）：操作压力：常压。 （2）：进料及回流状态：泡点液体。 .设计计算 一、 物料衡算： 苯的摩尔质量：M A =78kg/kmol 甲苯的摩尔质量：
4、M B =92kg/kmol 原料液摩尔分率：() 5412.092 50.0178 50 .07850 .0=-+= F x 塔顶产品摩尔分率：()9744.092 970.0178970.078970 .0=-+= D x 原料液的平均摩尔质量：M =0.541278(10.5412)9284.42 kg/kmol 物料衡算原料处理量：42 .841025.14 ?=F =148.0629kmol/h 塔顶易挥发组分回收率： 985.0=?F D x F x D 985.05412.00629.1489744.0=?D 9958.80=D kmol/h 总物料衡算：F D W =+ W F
5、 D =-148.062980.995867.0671kmol/h F D W Fx Dx Wx =+ 148.0629 0.541280.99580.974467.0671W x W x =0.0179 二、 塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算： （1）确定操作压力： 塔顶压力：760mmHg 塔底压力：760 mmHg+ 28100mmH 2O=965.8823mmHg （2）计算塔顶温度（露点温度） 根据塔顶压力及塔顶汽相组成用试差法计算塔顶温度。其中苯、 甲苯的饱和蒸气压由安托因方程计算。 设顶t =81.8974 由8 .2202211906.6lg 0 +- =顶t P A 得A
6、 P =789.5642mmHg 由4 .2191344953.6lg 0 +- =顶t P B 得B P =302.4516mmHg 0025.17605642.7890 =P P k A A 5964 .0760 4516.3020 =P P k B B 9876.00025.19744.0= A A A k y x ()1056.05964 .09744.01=-=B B B k y x =-+=-0012.011056.09876.01i x =0.0004 底t =81.8974 假设不正确 设顶t =81.3513 由8 .2202211906.6lg 0 +- =顶t P A 得
7、A P =790.8137mmHg 由4 .2191344953.6lg 0+- =顶t P B 得B P =304.9238mmHg 0405.17608137.7900 =P P k A A 4012 .0760 9238.3040 =P P k B B 9365.00405.19744.0= A A A k y x ()0638.04012 .09744.01=-=B B B k y x =-+=-0003.010638.09365.01i x =0.0004 顶t =81.3513 假设正确为所求露点温度。 2.5935304.9238 790.8137 P P 0 B 0A = = 顶 （3）计算塔底温度（泡点温度） 根据塔底压力及塔底残液组成用试差法计算塔底温度。其中苯、甲 苯的饱和蒸气压由安托因方程计算。 设底t =118.8476 由8 .2202211906.6lg 0 +- =底t P A 得A P =2175.4256mmHg 由4 .2191344953.6lg 0+- =底t P B 得B P =954.1208mmHg