化工原理课程设计甲苯与乙苯

新疆工业高等专科学校课程设计说明书题目名称：苯和乙苯筛板精馏塔设计系部：化学工程系专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：2011/7/7新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目：苯和乙苯筛板精馏塔设计学生姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日新疆工业高等专科学校课程设计任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日摘要塔设备的化工生产中的作用和地位塔设备可使气（或汽）液或液液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。

可在塔设备中完成的常见操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。

本设计任务为分离苯—乙苯混合物。

对于二元混合物的分离，应采用连续精馏。

精馏过程的流程设计如下：设计中采用泡点进料，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.6倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

如图所示。

原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。

操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。

塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。

并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。

目录1、符号说明........................................................... 错误!未定义书签。

2.主要物性数据........................................................ 错误!未定义书签。

2.1苯、乙苯的物理性质 ........................................................................... 错误!未定义书签。

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。

化工原理课程设计年产六万吨苯和甲苯化工原理课程设计：年产六万吨苯和甲苯一、引言苯和甲苯是化工行业中重要的有机化合物，广泛应用于染料、塑料、橡胶、医药、农药等领域。

本篇文章将围绕化工原理课程设计的主题——年产六万吨苯和甲苯展开讨论。

二、工艺流程1. 原料准备苯和甲苯的生产主要原料为石油馏分，主要包括石脑油和轻质芳烃。

这些原料经过预处理后，去除杂质和硫化物，以确保后续反应的高效进行。

2. 苯的生产苯的生产主要采用烷基化反应。

首先，将石脑油经过脱氢装置，去除其中的杂质。

然后，将经过脱氢的石脑油与甲烷在催化剂的作用下进行烷基化反应。

反应生成的烷基苯经过分离和精馏，最终得到高纯度的苯产品。

3. 甲苯的生产甲苯的生产主要采用二甲苯法。

首先，将轻质芳烃与甲烷进行烷基化反应，生成甲苯。

然后，将生成的甲苯与甲烷再次进行烷基化反应，生成二甲苯。

最后，通过蒸馏和提纯，得到高纯度的甲苯产品。

4. 副产物处理在苯和甲苯的生产过程中，会产生一些副产物，如废气和废水。

废气经过净化处理后，可以回收利用或进行安全排放。

废水则需要经过处理，去除其中的有机物和重金属离子，以确保环境的安全。

三、工艺优化为了提高苯和甲苯的生产效率和产品质量，可以采取以下措施进行工艺优化。

1. 催化剂选择选择高效的催化剂，可以提高反应速率和产物选择性，从而提高生产效率和产品质量。

2. 反应条件控制合理控制反应温度、压力和反应时间等参数，可以使反应达到最佳状态，提高产物收率和产品纯度。

3. 废物回收利用对于废气和废水中的有用成分，如甲烷和苯类化合物，可以进行回收利用，提高资源利用率。

4. 能源利用通过采用高效能源回收装置，将反应过程中产生的废热回收利用，降低能源消耗，提高工艺经济性。

四、安全与环保在化工生产过程中，安全和环保是至关重要的。

为了确保生产过程的安全可靠，需采取以下措施。

1. 设备监测与维护定期对生产设备进行检查和维护，确保设备运行正常，减少事故发生的可能性。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计，探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。

一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下：苯与甲苯混合物在进入塔后，首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却，从而达到冷却效果，然后通过塔顶进入预分离器进行处理，将其中的气相成分与液相成分分离，剩余的液相通过进料口进入塔体，反复上升和下降，与上部的气相进行平衡沸腾，不断提高纯度，最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。

二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。

一般而言，小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物，而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。

2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时，要考虑动力学参数，如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。

这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。

3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异，因此应在填料和操作条件上进行制约，以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。

三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，是决定塔效率和塔高的关键因素。

填料材料应具有良好的性能，如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。

常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。

2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。

它的主要作用是在塔底处收集返回的液相，防止溢出和保持塔内的可控性。

除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑，以确保塔的正常运行。

3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，主要用于收集精馏出的液态产品。

由于反应塔存在高温、高压等因素，因此需要考虑塔底的材料和设计。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。

此外，塔底还应配备可靠的排放和泄压装置，以确保塔的安全性。

四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置，其设计应考虑多种因素，如塔型、填料、动力学参数等等。

从而确保塔的高效、稳定和可靠性。

化工课程设计苯-甲苯一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的化学性质、制备方法和应用领域，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解苯和甲苯的结构特点；（2）掌握苯和甲苯的制备方法；（3）了解苯和甲苯的化学性质及应用领域。

2.技能目标：（1）能够运用苯和甲苯的结构特点解释其化学性质；（2）能够运用化学知识解决与苯和甲苯相关的实际问题。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和认识；（2）培养学生关注化学知识在生活中的应用，提高学生的实践能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.苯的结构特点和制备方法；2.甲苯的结构特点和制备方法；3.苯和甲苯的化学性质及应用领域。

具体教学大纲如下：1.第一课时：苯的结构特点和制备方法；2.第二课时：甲苯的结构特点和制备方法；3.第三课时：苯和甲苯的化学性质及应用领域。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解苯和甲苯的结构特点、制备方法和应用领域；2.讨论法：引导学生探讨苯和甲苯的化学性质，提高学生的思考能力；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解苯和甲苯在生活中的应用；4.实验法：学生进行实验，加深对苯和甲苯性质的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课准备以下教学资源：1.教材：选用符合课程标准的教材，为学生提供系统性的知识学习；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备实验器材和药品，学生进行实验操作。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以体现学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和掌握程度，及时发现和解决问题。

化工原理课程设计-苯-甲苯板式精馏塔化工原理课程设计——苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计学院：生命科学学院专业年级：姓名：指导老师：一、序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

二、设计任务(1)原料液中苯含量：质量分率＝75％(质量)，其余为甲苯。

(2)塔顶产品中苯含量不得低于98％(质量)。

(3)残液中苯含量不得高于8.5％(质量)。

(4)生产能力：90000 t/y苯产品，年开工310天。

三、设计条件(1)精馏塔顶压强：4.0kPa(表压)(2)进料热状态：自选(3)回流比：自选。

(4)单板压降压：≯0.7kPa四、设计方案(1)设计方案的确定及流程说明(2)塔的工艺计算(3)塔和塔板主要工艺尺寸的设计(4)塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算。

(5)编制设计结果概要或设计一览表(6)辅助设备选型与计算(7)绘制塔设备结构图五、工艺计算1、设计方案的选定及基础数据的搜集本设计任务为分离苯一甲苯混合物。

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、甲苯、乙苯混合物的分离和定量分析一、实验目的1）掌握气相色谱法分离多组分混合物的方法。

2）练习用归一化法定量测定混合物中各组分的含量二、实验原理混合物的分离与定量分析涉及到色谱峰的确定和定量方式的选择两个方面。

前者属于色谱定性分析。

后者为定量分析。

在确定的实验条件下，每种物质都有一定的保留时间，因此，在相同的实验条件下，分别测定纯物质和样品各组分的保留值，将两者进行对比，就可确定各组分的种类。

（保留值定性）但该法要求严格的色谱条件，操作条件的变化容易产生误差，通常采用相对保留时间来定性。

三、定量方法归一化法：若试样中含有n 个组分，且各组分均能洗出色谱峰，则其中某个组分的质量可按下式计算。

四、仪器和试剂1. 色谱仪: 气象色谱仪（型号） 热导池检测器（TCD ） 氢火焰离子化检测器（FID ）微量注射器（5uL ）2.载气：氢气 氮气 空气3. 苯（AR ） 甲苯（AR ） 乙苯（AR ） 苯 、甲苯 、 乙苯三组分的混合样品五、实验步骤1.开机调试：1）先开气 再开机 最后开电脑打开电脑主机，再打开气相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。

2）开机调试，按下列参考色谱条件将仪器调至所需工作状态。

3) 气化室温度：TCD:进样口温度=180℃，炉温=100℃，检测器温度=200℃FID ：:进样口温度=150℃，炉温=100℃，检测器温度=200℃4) 运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。

5) 测定结束后，降温，退出主程序，依次关闭计算机 仪器 载气。

2.定性分析：1)仪器稳定后，用10uL 注射器进TCD （2.0uL ） FID （0.2uL ）混合样品,记录色谱图。

2)在完全相同的条件下，分别进苯、甲苯、乙苯等纯试剂，每次进样TCD （2.0uL ） FID （0.2uL 试剂记录色谱图。

3)测定校正因子 进TCD （2.0uL ） FID （0.2uL ）三组分混合标准试剂记录色谱图。

课程设计说明书武汉工程大学化工与制药学院课程设计说明书课题名称苯-甲苯溶液连续精馏塔设计专业班级过程装备与控制工程01班学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间11过控1班化工原理课程设计任务书一、课程设计题目苯-甲苯溶液连续精馏塔设计二、课程设计的内容1．设计方案的确定2．带控制点的工艺流程图的确定3．操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、回流比等）4．塔的工艺计算（1）全塔物料衡算（2）最佳回流比的确定（3）理论板及实际板的确定（4）塔径的计算（5）降液管及溢流堰尺寸的确定（6）浮阀数及排列方式（筛板孔径及排列方式）的确定（7）塔板流动性能的校核（8）塔板负荷性能图的绘制（9）塔板设计结果汇总表5．辅助设备工艺计算（1）换热器的面积计算及选型（2）各种接管管径的计算及选型（3）泵的扬程计算及选型6．塔设备的结构设计：（包括塔盘、裙座、进出口料管）三、课程设计的要求1、撰写课程设计说明书一份2、工艺流程图一张3、设备总装图一张四、课程设计所需的主要技术参数原料：苯-甲苯溶液原料温度：30℃处理量：9万吨/年原料组成（苯的质量分数）：40%产品要求：塔顶产品中苯的质量分数：94%塔顶产品中苯的回收率：99%生产时间：300天（7200 h）冷却水进口温度：30℃加热介质：0.6Mpa（表压）饱和水蒸汽五、课程设计的进度安排1、查找资料，初步确定设计方案及设计内容，1-2天2、根据设计要求进行设计，确定设计说明书初稿，2-3天3、撰写设计说明书，总装图，答辩，4-5天六、课程设计考核方式与评分方法指导教师根据学生的平时表现、设计说明书、绘图质量及答辩情况评定成绩，采用百分制。

其中：平时表现20%设计说明书40%绘图质量20%答辩20%指导教师：吕仁亮学科部负责人：杜治平2014年9月1 日摘要本次设计是针对苯-甲苯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。

我们对此塔进行了工艺设计，包括它的进出口管路的计算，画出了塔板负荷性能图，并对设计结果进行了汇总。

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。

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计(1)化工原理课程设计甲苯冷却器的设计-换热器的设计化工原理中，换热器是非常重要的一个环节，它常常被应用在各种流体的冷却和加热过程中。

本篇论文针对甲苯冷却器的设计进行具体讲解，包括该设备的设计原理、设计过程、设计结果与考虑因素等相关内容。

一、甲苯冷却器的设计原理甲苯冷却器利用冷却介质在管内流动，将甲苯热量带走，从而实现甲苯的降温与冷却。

在该设备中，管道里的冷却介质通常使用水或空气，两者的差异主要在于使用条件和选择上的区别。

二、甲苯冷却器的设计过程1. 确定冷却介质和管路该设备可使用的冷却介质主要包括水和空气，选择时需考虑成本、稳定性、危险性等因素。

同时，应了解管路的结构和特点，以保证介质的正常流动。

2. 确定甲苯流量和出口温度根据甲苯的使用需求以及实验数据，可以测定出甲苯的需要流量和出口温度。

在选择设备时也应当根据这些参数进行精准计算，并进行考虑，从而实现最佳的冷却效果。

3. 估算需求的冷却介质量在 obtianing 清晰的管路、致动平衡和不变的操作条件之后，可以按照热平衡方程进行计算，进而估算所需的冷却介质流量和温度范围。

该过程可使用一些常见的冷热交换计算公式和热力学公式进行完成。

4. 获取具体的设备参数经过以上的估算和计算，可以获取到最终的设备参数，包括管长、管径、换热器结构、流量、出口温度等。

在预定设计方案后，还需对其进行更广泛的验证和检验，确保采用的方案能够实现可靠的甲苯冷却效果。

三、甲苯冷却器的设计结果与考虑因素1. 设备参数的简介本次设计的甲苯冷却器，其管长为20m，管径为1cm，冷却介质为水，换热器式样采用螺旋板式，流量大小为1.5m3/h，出口温度设定值为28度左右。

2. 考虑设备的性能和可靠性在进行设计时，关于设备的性能和可靠性应当始终处于考虑的范畴中。

这包括设备的设计材料是否可靠、选用的换热器结构是否能够实现最佳热交换效果、是否满足设计参数要求等方面。

化工原理课程设计题目：姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

目录一、化工原理课程设计任书 (3)二、设计计算 (3)1.设计方案的确定 (3)2.精馏塔的物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)7.筛板的流体力学验算 (13)8.塔板负荷性能图 (15)9.接管尺寸确定 (30)二、个人总结 (32)三、参考书目 (33)（一）化工原理课程设计任务书板式精馏塔设计任务书一、设计题目：设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔二、设计任务及操作条件1、设计任务：物料处理量： 7万吨／年进料组成： 37％苯，苯-甲苯常温混合溶液（质量分率，下同）分离要求：塔顶产品组成苯≥95％塔底产品组成苯≤6%2、操作条件平均操作压力： 101.3 kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <=0.9 kPa工时：年开工时数7200小时化工原理课程设计三、设计方法和步骤：1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。

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 (29)第四章板式塔结构 (30)4.1 塔顶空间 (30)4.2 塔底空间 (31)4.3 人孔 (31)4.4 塔高 (31)第五章致谢 (33)参考文献 (34)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。

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。

专业资料化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计聊城大学目录一序言 (3)二板式精馏塔设计任务书五 (4)三设计计算 (6)1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (6)1.2 精馏塔的物料衡算 (9)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (22)1.6 筛板的流体力学验算 (25)1.7 塔板负荷性能图 (28)四设计结果一览表 (35)五板式塔得结构与附属设备 (36)5.1附件的计算 (36)5.1.1接管 (36)5.1.2冷凝器 (38)5.1.3 再沸器 (39)5.2 板式塔结构 (39)六参考书目 (41)七设计心得体会 (41)八附录 (43)一序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。

精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。

二板式精馏塔设计任务书五一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。