化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

资料前言化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。

在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。

化工生产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，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。

塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。

前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。

筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。

本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。

它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。

在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。

节省能源，综合利用余热。

经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。

另一方面影响到所需传热面积的大小。

即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。

目录第一章绪论 (1)1.1 精馏条件的确定 (1)1.1.1 精馏的加热方式 (1)1.1.2 精馏的进料状态 (1)1.1.3 精馏的操作压力 (1)1.2 确定设计方案 (1)1.2.1 工艺和操作的要求 (2)1.2.2 满足经济上的要求 (2)1.2.3 保证安全生产 (2)第二章设计计算 (3)2.1 设计方案的确定 (3)2.2 精馏塔的物料衡算 (3)2.2.1 原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 (3)2.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (3)2.2.3 物料衡算 (3)2.3 塔板计算 (4)2.3.1 理论板数NT的求取 (4)2.3.2 全塔效率的计算 (6)2.3.3 求实际板数 (7)2.3.4 有效塔高的计算 (7)2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)2.4.1 操作压力的计算 (8)2.4.2 操作温度的计算 (8)2.4.3 平均摩尔质量的计算 (8)2.4.4 平均密度的计算 (10)2.4.5 液体平均表面张力的计算 (11)2.4.6 液体平均黏度的计算 (12)2.4.7 气液负荷计算 (13)2.5 塔径的计算 (13)2.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (15)2.6.1 溢流装置计算 (15)2.6.2 塔板布置 (18)2.7 筛板的流体力学验算塔板压降 (19)2.7.1 精馏段筛板的流体力学验算塔板压降 (19)2.7.2 提馏段筛板的流体力学验算塔板压降 (21)2.8 塔板负荷性能图 (23)2.81 精馏段塔板负荷性能图 (23)2.82 提馏段塔板负荷性能图 (26)第三章设计结果一览表 (30)第四章板式塔结构 (31)4.1 塔顶空间 (31)4.2 塔底空间 (31)4.3 人孔 (31)4.4 塔高 (31)第五章致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1 精馏条件的确定本精馏方案适用于工业生产中苯-甲苯溶液二元物系中进行苯的提纯。

苯—甲苯精馏塔设计_化工原理课程设计书化工原理课程设计书苯—甲苯精馏塔设计目录（一）化工原理设计任务书 (3)（二）概述 (4)一、精馏基本原理 (4)二、设计方案的确定 (4)（三）塔工艺计算 (5)一、精馏塔物料衡算 (5)二、塔板数确定 (5)三、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)四、精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (11)五、塔板主要工艺尺寸计算 (12)六、筛板的流体力学验算 (14)七、塔板负荷性能图 (17)八、设计结果一览表 (23)（四）辅助设备的设定 (24)（五）设计评述心得 (25)（六）参考书目及附表 (25)（一）化工原理设计任务书一、设计名称：苯-甲苯精馏塔设计二、设计条件：在常压连续精馏塔中精馏分离含苯35%（质量%，下同）的苯-甲苯混合液，要求塔顶流出液中苯的回收率为97%，塔底釜残液中含苯不高于2%。

处理量：17500 t/a，料液组成（苯质量分数）：35%，塔顶产品组成（质量分数）：97%，塔顶易挥发组分回收率：99%，每年实际生产时间：300天三、设计任务完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图，编写设计说明书。

四、基础数据或其他操作条件所需数据自己查阅资料或根据资料确定五、设计说明书内容1 目录2 概述（设计方案的确定和流程说明、精馏基本原理等）3.塔的物料恒算、塔板数的确定、塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4.塔和塔板的主要工艺尺寸的设计：（1）塔体工艺尺寸的计算；（2）塔板主要工艺尺寸的计算；（3）塔板的流体力学验算；（4）塔板负荷性能图。

5.设计结果概要或设计一览表6.辅助设备的选型——对再沸器进行设计，对预热器进行选型7.参考文献8.对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

（二）概述一、精馏基本原理精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以完全分离的过程。

苯和甲苯精馏塔课程设计一、引言在化工工艺中，精馏是一种常用的方法，用于将混合物中的不同组分分离。

在本课程设计中，我们将研究苯（C6H6）和甲苯（C7H8）的精馏过程。

苯和甲苯都是重要的化工原料，在许多工业领域有广泛的应用。

本文将从以下几个方面对苯和甲苯精馏塔进行课程设计：1.塔板设计2.塔顶和塔底的操作条件3.塔的热力设计4.塔的操作优化二、塔板设计苯和甲苯的分离需要高效的塔板设计。

塔板是精馏塔中的一个关键部件，用于增加气液接触面积，实现组分的分离。

在塔板设计中，需要考虑以下几个因素：1.塔板间距：塔板间距的选择应考虑到塔内液相流动的良好性，通常为0.5-1.0米。

2.塔板孔径：塔板孔径的选择需要满足固液分离要求，并尽可能减小液体在孔中的停留时间。

通常为2-5毫米。

3.塔板孔位：塔板孔位的布置应使液体能均匀地流过塔板，并实现气液混合。

常见的孔位布置有正交孔位和方孔位。

4.塔板活性高度：塔板活性高度的选择应满足组分分离的要求，并考虑到不同塔板间液位的变化。

三、塔顶和塔底的操作条件在塔顶和塔底的操作条件设计中，我们需要确定适当的温度和压力，以便实现苯和甲苯的分离。

1.塔顶：在塔顶，通过降低温度和增加压力，可以将甲苯从苯中分离出来。

一般情况下，塔顶的温度应低于塔底的温度，以保证甲苯的净蒸发。

同时，通过适当的塔顶压力调节，可以控制甲苯的回流比例。

2.塔底：在塔底，苯和甲苯的混合物会进行分馏。

通过增加温度和降低压力，可以将苯从甲苯中分离出来。

塔底的温度应高于塔顶的温度，以保证苯的净蒸发。

同时，通过适当的塔底压力调节，可以控制苯的回流比例。

四、塔的热力设计塔的热力设计是保证苯和甲苯精馏效果的关键。

在热力设计中，需要考虑以下几个方面：1.热稳定性：苯和甲苯在精馏塔中的热稳定性要求较高，避免产生不稳定的产物，影响产品质量。

2.能量平衡：通过热交换器对塔内液体和气体进行能量平衡，提高塔的热效率。

3.冷却方式：选择合适的冷却方式，如水冷却或气冷却，以控制塔顶和塔底的温度。

前言塔设备的工作原理是通过内部结构使气液两相或液液之间充分接触，实现质量传递和热量传递。

它是一种重要的单元操作设备，在石油化工、炼油、医药及环境保护等工业部门应用广泛。

蒸馏装置包括精馏塔，原料预热器，蒸馏釜（再沸器），冷凝器，釜液冷却器和产品冷却器等设备。

蒸馏过程按操作方式的不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏两种流程。

连续蒸馏具有生产能力大，产品质量稳定等优点，工业生产中以连续蒸馏为主。

间歇蒸馏具有操作灵活、适应性强等优点，适合于小规模、多品种或多种组分物系的初步分离。

本设计主要内容，主要是工艺设计部分，塔板的类型和选择、操作压力的选择、精馏塔的物料衡算、确定塔高、塔径、理论塔板数、全塔效率、塔顶及塔底产品的预分配、溢流装置的设计、塔板流体力学验算、气相通过筛板塔的压强降等。

本次设计的题目是苯——甲苯连续精馏塔的工艺设计，选用筛板式塔。

此塔具有生产能力较大、操作弹性大、液面落差也较小、压力降小、结构简单、造价低等特点，发展前途广泛，主要应用于石油、化工、轻工、医药及环境保护等领域。

目录第1章设计方案的论证 (1)1.1 装置流程的确定 (1)1.2操作压力的选择 (1)1.3进料状况和加热方式的选择 (1)1.4回流比的选择 (2)1.5塔板的类型和选择 (2)第2章精馏塔设计任务书 (2)2.1.设计题目 (2)2.2.工艺条件 (2)2.3.设计内容 (3)2.4.设计结果总汇 (3)2.5.参考文献 (3)第3章设计计算 (4)3.1.精馏流程的确定 (4)3.2塔的物料衡算 (4)3.2.1 进料液及塔顶塔底产品的摩尔分数 (4)3.2.2 平均摩尔质量 (4)3.2.3 物料衡算 (4)3.3塔板数的确定 (5)的求法 (5)3.3.1 理论板NT3.3.2 全塔效率 (7)3.4塔工艺条件及物性数据计算 (7)3.4.1精馏段操作压力 (7)3.4.2操作温度 (8)3.4.3平均摩尔质量计算 (9)3.4.4 平均密度计算 (9)3.4.5 液体平均表面张力........................... 错误！未定义书签。

苯和甲苯精馏塔课程设计简介本文旨在介绍苯和甲苯精馏塔的设计方案。

苯和甲苯是工业上重要的有机化学物质，它们的精馏分离是工业上的常见操作。

本文将介绍苯和甲苯的物性参数、塔设计流程以及模拟计算过程。

物性参数苯的密度为 1.045g/cm³，沸点为80.1℃，甲苯的密度为0.867g/cm³，沸点为139.1℃。

对于本设计，需要知道苯和甲苯的汽液平衡常数和相对挥发度。

汽液平衡常数是指在一定温度下，液相和气相中物质浓度的比例关系，它是塔设计的关键参数。

相对挥发度则是指两种组分在液相中的蒸气压比值，是计算汽液平衡常数的必要参数。

塔设计流程苯和甲苯的精馏分离可以采用塔式设备，它是一种常见的分离设备。

塔设计的流程分为以下几个步骤：1. 确定进料组成和塔顶组成。

这是塔设计的基础，进料组成和塔顶组成决定了塔的操作条件和输出产品的质量。

2. 估算塔的理论板数。

理论板数是指在理想状态下，需要多少个塔板才能完成分离。

估算理论板数是塔设计的关键步骤，它涉及物性参数和操作条件。

3. 选择填料类型和填料高度。

填料是塔内部的一种结构，它能够增加液相和气相之间的接触面积，从而增加精馏效率。

填料的选择和高度决定了塔的性能。

4. 确定塔的尺寸。

塔的尺寸包括直径、高度和塔板间距等参数。

这些参数是根据填料类型、操作条件和理论板数等因素来确定的。

5. 进行塔的模拟计算。

模拟计算是为了验证前面步骤中的估算和选择是否正确。

模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。

模拟计算苯和甲苯的精馏塔设计需要进行模拟计算，以验证前面步骤中的估算和选择是否正确。

模拟计算可以通过计算机程序或实验来进行。

在计算机程序中，可以采用化工流程模拟软件来进行塔设计。

这些软件可以模拟塔的运行过程，包括传热、传质和反应等过程。

通过这些软件，可以得到塔的操作条件和输出结果。

在实验中，可以采用塔的模型进行实验。

塔的模型是一种缩小的实验装置，它可以模拟塔的运行过程。

化工原理课程设计：苯与甲苯精馏塔简介本文主要探讨化工原理课程设计中的苯与甲苯精馏塔。

通过对苯和甲苯进行精馏分离，我们可以获得纯度较高的苯和甲苯产品。

在本文中，我们将从以下几个方面展开讨论：1.背景和目的2.设计流程3.塔设计4.精馏原理5.实验操作6.结果和讨论背景和目的苯和甲苯是常用的工业化学品，广泛应用于加工、涂料、塑料等行业。

苯和甲苯在某些工艺中需要纯度较高，因此需要进行精馏分离。

本课程设计旨在设计一个能有效分离苯和甲苯的精馏塔。

设计流程为了设计一个合适的苯与甲苯精馏塔，我们需要进行以下几个步骤：1.确定原料2.确定塔的类型和结构3.进行塔的热力学计算4.进行实验验证塔设计塔是精馏过程中最关键的组件之一，它可以通过蒸汽冷凝回收馏分。

在苯和甲苯的精馏中，一般采用板式塔。

塔类型在板式塔中，我们可以选择不同的塔类型，如：•始料塔•落料塔•浓差塔•强化塔塔结构塔的结构包括：1.塔筒：用于装载填料或板2.助塔装置：用于改善塔内气液分布精馏原理精馏是利用不同物质的沸点差异进行分离的过程。

在苯与甲苯的精馏过程中，由于苯和甲苯的沸点差异较大，可以有效地进行分离。

实验操作进行苯与甲苯精馏的实验时，我们需要注意以下几个操作步骤：1.准备好实验所需设备和试剂2.开启冷却水，确保设备冷却3.将苯和甲苯加入精馏塔中4.开启加热源，控制温度5.收集馏出的苯和甲苯样品结果和讨论通过实验操作，我们可以得到苯和甲苯的纯度和收率。

根据实验结果，我们可以评估精馏塔的效果，并对塔的设计进行改进。

在进行课程设计时，我们要求学生深入了解苯与甲苯的精馏原理，并通过实验进行验证。

此外，在设计塔的结构和操作过程时，也需要考虑到实际工业生产的要求。

通过本次课程设计，学生不仅能够更好地理解化工原理，还能够培养实验操作和实际问题解决能力。

这对于他们将来的工作和研究具有重要意义。

总结起来，本文对苯与甲苯精馏塔的设计和实验操作进行了详细的讨论。

从背景和目的到实验结果和讨论，我们提供了一个全面的指导，希望能对读者有所帮助。

苯和甲苯精馏塔课程设计一、引言苯和甲苯是两种常见的有机化合物，在工业生产中广泛应用。

为了提高产率和纯度，需要进行精馏分离。

本文将介绍苯和甲苯精馏塔的设计过程。

二、设计目标1. 提高产率：通过精馏分离，提高苯和甲苯的产率；2. 提高纯度：使得分离后的苯和甲苯纯度达到要求。

三、设计流程1. 确定塔型：选择板式塔或填料塔；2. 确定操作压力：根据组成和沸点差确定操作压力；3. 确定板数或填料高度：根据理论计算确定板数或填料高度；4. 确定进料位置：在塔的上部或下部进料；5. 确定回流比：根据经验确定回流比；6. 确定冷凝器类型：选择直接冷凝器或间接冷凝器。

四、详细设计过程1. 塔型选择根据实际情况，我们选择了板式塔。

板式塔结构简单，易于维护，适用于小规模生产。

2. 操作压力确定根据苯和甲苯的沸点差，我们确定了操作压力为1 atm。

3. 板数或填料高度确定根据理论计算，我们确定了塔的板数为10个。

每个板的高度为0.5 m。

4. 进料位置确定我们选择在塔的下部进料，以便更好地控制进料速度和分离效果。

5. 回流比确定根据经验，我们选择回流比为2:1。

6. 冷凝器类型选择考虑到成本和维护难度，我们选择了直接冷凝器。

五、设计结果通过以上设计过程，我们得到了苯和甲苯精馏塔的具体参数：1. 塔型：板式塔；2. 操作压力：1 atm；3. 板数：10个；4. 进料位置：下部进料；5. 回流比：2:1；6. 冷凝器类型：直接冷凝器。

六、结论通过本次课程设计，我们成功地设计出了苯和甲苯精馏塔，并得到了具体的参数。

在实际生产中，需要根据实际情况进行调整和优化。

化工原理课程设计--苯—甲苯精馏塔的设计化工原理课程设计题目：苯—甲苯精馏塔的设计专业：应用化工技术姓名：刘亚威指导教师：苏明阳河南工业职业技术学院2013年1月4日目录前言--------------------------------------------------------------3任务书-----------------------------------------------------------4一.理论依据---------------------------------------------------------4二.工艺计算过程1设计方案的确定-----------------------------------------------------7 2精馏塔的物料衡-----------------------------------------------------73.塔板数的确定-------------------------------------------------------84.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算---------------------85.精馏段气液负荷计算---------------------------------------------106、塔和塔的主要工艺尺寸计算----------------------------------117.筛板的流体力学验算---------------------------------------------158.塔板负荷性能图---------------------------------179. 精馏塔的附属设备及接管尺寸--------------------------------21三.参考文献----------------------------------------------------------------21前言化工原理课程设计是高等学校的一门专业必修课,通过本课程学习,有利于培养学生的独立工作、独立思考和运用所学知识解决实际工程技术问题的能力,是提高学生综合素质,使大学生向工程师转化的一个重要的教学环节。

设计题目：分离苯—甲苯混合液的筛板精馏塔生产能力：年处理苯—甲苯混合液30000t（开工率300天/a）;原料：组成为45%（苯的质量分数）的苯—甲苯混合液；分离要求：塔顶流出液的组成为0.92，塔底釜液的组成为0.02。

设计条件:1、处理量： 30000 （吨/年）。

2、进料组成：甲苯、乙苯的混合溶液，含甲苯的质量分数为30%。

3、进料状态：泡点进料4、料液初温： 35℃5、冷却水的温度： 25℃6、饱和蒸汽压强：5Kgf/cm2(1Kgf/cm2=98.066)KPa7、精馏塔塔顶压强: 4 KPa(表压)8、单板压降不大于 0.7 kPa9、总塔效率为 0.5210、分离要求：塔顶的甲苯含量不小于92%(质量分数),塔底的甲苯含量不大于2%(质量分数)。

11、设备热损失为加热蒸汽供热量的5%12、年开工时间： 300（天）13、完成日期： 2011 年 12 月 25 日14、厂址：湖北荆门地区（大气压为760mmHg）一、精馏塔的物料衡算(1)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 MA=78.11kg/kmol 甲苯的摩尔质量 MB=92.13 kg/kmol x F =13.92/55.011.78/45.011.78/45.0+= 0.491x D =13.92/08.011.78/92.011.78/92.0+= 0.931x w =13.92/98.011.78/02.011.78/02.0+=0.024（2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F =0.491*78.11+(1-0.491)*92.13=85.24 kg/kmol M D =0.931*78.11+(1-0.931)*92.13=79.08 kg/kmolM W =0.024*78.11+(1-0.024)*92.13=91.80 kg/kmol（3）物料衡算原料处理量 F=3*10^7/(300*24)/85.24=48.88kmol/h 总物料衡算 F=D+W苯物料衡算 48.88*0.491=0.931*D+0.024*W D=25.17kmol/hW=23.71kmol/h二、塔板数的确定(1)理论板层数NT 的求取苯-甲苯物系在某些温度下的α值取α=2.48①二元物系的相平衡方程： y=x*48.11x *48.2+②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。

化工原理课程设计——苯～甲苯混合物常压精馏塔设计目录一．标题页 (1)二．目录 (2)三．设计任务书 (3)四．概述 (4)五．设计条件 (7)六．设计过程精馏装置流程及说明 (8)物料衡算 (10)理论板数计算 (10)实际板数计算 (12)物性参数的求取 (12)塔和塔板主要工艺计算 (14)塔板校核 (16)负荷性能图 (18)七．辅助设备及选型 (20)八．设计结果总汇 (24)九．个人评述 (25)十．参考文献 (26)十一．主要符号说明 (27)十二附图：塔板结构图、温度组成图、塔板布置图、塔板作图法图、筛板负荷性能图 (29)设计任务一．设计题目：分离二元体系混合物常压精馏（筛板）塔的工艺计算与设计——苯生产过程精馏塔设计二．设计要求：1．生产能力：年产量D= 30 吨（每年生产日自定）2．原料：进料浓度wF = 70 (质量)%3．产品：塔顶浓度wD= 92 (质量) %塔底浓度wW= 5 (质量) %4．生产条件：原料在泡点下进料5．其它参数可自选三．设计过程包含的内容1．标题页2．目录3．设计任务书4．概述（包括课程介绍、相关专业知识、设计方案等）5．确定精馏装置流程（流程图及相关说明）6．工艺参数的确定（温度、压力、回流比、相对挥发度等）7．基础数据的查取及估算（工艺过程的物料衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。

）8．主要设备的工艺尺寸计算（板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置）9．辅助设备的计算及选型10．绘制精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、筛板负荷性能图等。

11．设计结果总汇12．个人评述13．主要符号说明14．参考文献四．设计图要求◆在绘图纸上手绘精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、溶液的相图(温度组成图)、塔板作图法图、筛板负荷性能图◆主视图（设备的主要结构形状及主要零部件间的装配连接关系）◆标明尺寸（表示设备的总体大小规格装配安装等尺寸）◆标明单位、主要参数、图名等概述一．课程设计的目的化工原理课程设计是培养学生综合运用化工原理及先修课程的基本知识进行化工工艺设计的能力，使学生掌握化工设计的基本程序和方法，得到一次化工设计的基本训练，并应着重培养学生以下几方面的能力●查阅技术资料选用公式和搜集数据的能力。

化工原理课程设计（苯-甲苯精馏塔设计）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5-6天4.绘制总装置图2-3天5.整理设计资料，撰写设计说明书2天6.设计小结及答辩1天指导教师（签名）：年月日学科部（教研室）主任（签名）：年月日说明：1．学生进行课程设计前，指导教师应事先填好此任务书，并正式打印、签名，经学科部（教研室）主任审核签字后，正式发给学生。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔苯与甲苯精馏塔是化工原理课程设计中常见的研究对象之一。

精馏是一种常用的分离技术，通过利用物质的不同挥发性，将混合物中的组分分离出来。

在苯与甲苯精馏塔的设计中，需要考虑到不同物质的挥发性、沸点以及相互作用力等因素。

本文将从苯与甲苯的性质、精馏原理、塔板设计以及操作参数等方面进行探讨。

我们来了解一下苯和甲苯的基本性质。

苯是一种无色液体，具有特殊的芳香气味，可以溶于大多数有机溶剂，不溶于水。

甲苯是一种无色透明的液体，有芳香气味，可以溶于大多数有机溶剂，与水微溶。

苯和甲苯在温度和压力下都可以发生挥发，而且甲苯的沸点要高于苯。

精馏是利用不同组分的挥发性差异，通过加热混合物使其部分蒸发，然后再将蒸汽冷凝回液体，从而实现组分的分离。

在苯与甲苯的精馏过程中，苯和甲苯会根据其不同的挥发性分别在塔中的不同高度达到平衡。

较容易挥发的组分会向上升到较高的位置，而较不容易挥发的组分则会下降到较低的位置。

通过在塔中设置塔板，可以增加接触面积，提高分离效果。

塔板是精馏塔中的重要组成部分，其设计需要考虑到传质效果和传热效果。

塔板上的孔洞可以增加气液接触面积，使得组分之间更容易进行传质。

此外，还需要考虑到塔板上的液相和气相的分布均匀性，以及塔板的密度和孔洞的尺寸等参数。

通过合理的塔板设计，可以提高精馏塔的分离效率。

在苯与甲苯精馏塔的操作中，还需要考虑到一些重要的参数。

例如，塔顶温度、塔底温度、进料流量、回流比等都会对精馏效果产生影响。

塔顶温度和塔底温度可以通过调节塔顶和塔底的回流比来控制，进料流量则可以通过调节进料阀门的开度来控制。

合理选择这些操作参数，可以提高精馏塔的分离效率。

苯与甲苯精馏塔的设计需要考虑到苯和甲苯的挥发性差异、沸点差异以及塔板的设计和操作参数的选择等因素。

通过合理的设计和操作，可以实现苯和甲苯的有效分离。

精馏技术在化工领域中具有广泛的应用，不仅可以用于分离有机物，还可以用于提纯化学品、回收溶剂等。

化工原理课程设计任务书1.设计题目 ： 苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计2.设计条件 ：常 压： 1p atm （绝压） 处理 量： 100kmol/h 进料组成： F x =0.45 馏出液组成：D x =0.98釜液组成： W x =0.035 （以上均为摩尔分率） 塔顶全凝器 泡点回流回流比： R =(1.1-2.0)R min 加料状态： q =0.96 单板压降： ≤0.7kpa 3.设 计 任 务 ：1.完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算）.2．绘制带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图、精馏塔设备条件图. 3．撰写精馏塔的设计说明书（包括设计结果汇总）.课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。

不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识，解决生产中实际问题的能力，还能够培养学生的工程意识。

健全合理的知识结构可发挥应有的作用。

此次化工原理设计是精馏塔的设计。

精馏塔是化工生产中十分重要的设备。

精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板，利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。

在精馏塔中，塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升，来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次接触，进行传质传热过程，轻组分上升，重组分下降，使混合物达到一定程度的分离。

精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关，还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。

本设计我们使用筛板塔。

其突出优点为结构简单，造价低板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大，气体分散均匀，传质效率较高。

筛板塔是最早应于手工业生产的设备之一。

合理的设计和适当的操作筛板塔能够满足要求的操作弹性而且效率高。

采用筛板塔可解决堵塞问题适当控制漏夜实际操作表明，筛板在一定程度的漏液状态下，操作是板效率明显降低，其操作的负荷范围较泡罩塔窄，但设计良好的筛板塔其操作弹性仍可达到标准。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔1.引言苯和甲苯是广泛应用于化工工业的有机化合物。

苯用于生产塑料、橡胶、染料、医药等领域，甲苯则用于生产苯酚、甲醇、马来酸酯等有机化合物。

为了从苯和甲苯的混合物中获得高纯度的目标物质，需要进行精馏过程。

本次课程设计将设计苯与甲苯的精馏塔。

2.设计目标本次设计的目标是设计一个能够将苯和甲苯混合物中的甲苯分离出来，获得高纯度的甲苯产品的精馏塔。

设计要求如下：(1)产物中甲苯的纯度大于99%；(2)若需要，可考虑对废气回收的技术。

3.设计步骤(1)确定温度、压力和流量条件：根据实际情况，确定苯与甲苯的蒸馏温度和压力范围，以及流量要求。

(2) 确定理论塔板数：根据精馏物质的性质，使用McCabe-Thiele图来确定理论塔板数。

假设有N个塔板，输入混合物的进料温度T1，塔底温度T2，塔顶温度T3、若有Q个馏出物从塔顶进入回流相，那么Q个馏出物中，有αQ个进入塔顶，(1-α)Q个进入回流液，并且最终得到的进料液中含有αQ个甲苯。

通过计算可得到，苯与甲苯的含量变化和温度分布情况，进而确定塔板数。

(3)安装塔床和设备：根据设计要求，选择合适的填料和塔板，进行塔床的安装。

确定合适的进料方式和回流液的流量。

(4)进行操作条件和算例计算：根据输入的温度、压力和流量条件，进行操作条件的预测。

利用模拟软件或手工计算，进行塔板上的组分计算和流量平衡计算，以确定最佳操作条件。

(5)安全措施：在设计过程中，需要考虑安全措施，包括防爆、监测和报警系统的设置。

4.结果与讨论通过精心的设计和计算，得到了一个满足要求的苯与甲苯精馏塔。

该塔能够将苯和甲苯的混合物中的甲苯分离出来，并获得高纯度的甲苯产品。

在设计过程中，需要考虑到流量、温度和压力等因素对操作效果的影响，以确保塔的性能和安全运行。

5.结论本次设计实现了苯与甲苯精馏塔的设计，满足了高纯度甲苯产品的要求。

通过合理的操作条件和安全措施，确保了塔的性能和安全运行。

化工原理课程设计之甲苯精馏塔设计本文将探讨化工原理课程设计中的甲苯精馏塔设计。

甲苯是一种重要的有机化工原料，用于生产聚苯乙烯、药品、香料、染料等。

本文将从甲苯生产过程的简述开始，依次介绍设计的步骤和关键问题，最后总结设计结果。

一、甲苯生产过程简述甲苯的生产过程一般分为以下几步：1. 甲苯的原材料是甲烷和苯，首先通过甲基化反应将甲烷和苯反应生成甲苯和氢气。

2. 接着将甲苯和苯混合后进入加氢反应器，通过加氢反应生成甲苯和环己烷。

3. 将经过加氢反应的甲苯和苯混合物通过双塔精制分离得到纯的甲苯。

二、甲苯精馏塔设计步骤精馏塔是化工生产中常用的设备，用于分离混合物中的各种组分。

甲苯精馏塔设计步骤如下：1. 确定分离塔的流程图和操作条件，包括进料温度、压力、流量等。

2. 根据分离要求，确定鼓泡塔的高度和板数。

3. 确定每个板的塔板压降，确定气液相负荷，计算出操作塔的整体操作压降。

4. 确定填料类型和填充率，计算出填料高度和填料压降，结合板式的压降确定整个塔的功率需求。

5. 在考虑塔的结构和实际情况的基础上，进行材料选择和塔口设计。

三、甲苯精馏塔关键问题1. 填料选择。

填料的选择需要考虑到填料的表面积、孔隙率、高度等因素。

不同的填料会影响塔的效果和能耗。

2. 填料压降。

填料的压降会影响到塔的气体流量，也会影响到下面的板面液面高度。

3. 正确设计鼓泡塔高度和板数。

鼓泡塔的高度和板数需要根据分离要求和进料性质进行设计，太多或太少的板数都会导致塔的效率不佳。

4. 材料选择。

塔体中使用的材料需要考虑到操作条件和化学性质，确保塔的安全性和长期运行。

4. 操作条件。

操作条件包括温度、压力、流量等参数，需要确定合适的操作条件保证精馏的成功。

四、设计结果通过以上步骤和关键问题的考虑，我们得到了一套甲苯精馏塔的设计方案。

该塔的高度为15米，共设置30个塔板。

选择了金属填料和填料高度为8米，填料压降设计在2kPa左右。

塔体材料选择满足操作条件和长期使用的要求。