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化工原理课程设计--苯-乙苯精馏装置工艺设计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-乙苯精馏装置工艺设计专业班级生物工程学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工与制药学院化工与制药学院课程设计任务书专业生物工程班级学生姓名发题时间：2013 年 6 月17 日课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计一、课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量）文献资料：1．陈敏恒. 化工原理[M]. 北京：化学工业出版社，2002.2．王志魁. 化工原理第三版[M]. 北京：化学工业出版社，2005.3．王国胜. 化工原理课程设计[M]. 大连：大连理工大学出版社，2005.4．路秀林. 塔设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2004.5．汪镇安. 化工工艺设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2003.6．王松汉. 石油化工设计手册(第3卷) [M]. 北京：化学工业出版社，2002.7.周大军. 化工工艺制图[M]. 北京：化学工业出版社，2005.8.匡国柱，史启才. 化工单元过程及设备课程设计[M]. 北京：化学工业出版社，2002.9.ASPEN Tech. ASPEN Plus 系列参考资料[R]. ASPEN Technology Co. Ltd.,2008.10.汤善甫，朱思明. 化工设备机械基础[M]. 上海：华东理工大学出版社，2004.11.贾绍义, 柴诚敬.化工原理课程设计[M]. 大连：天津大学出版社，2005.12.朱有庭, 曲文海, 于浦义. 化工设备设计手册上下卷[M]. 北京：化学工业出版社, 2004.二、设计任务某厂以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应生成含苯和乙苯的混合物。
经水解、水洗等工序获得烃化液。
烃化液经过精馏分离出的苯循环使用，而从脱除苯的烃化液中分离出乙苯用作生成苯乙烯的原料。
现要求设计一采用常规精馏方法从烃化液分离出苯的精馏装置。
《食品工程原理》课程设计设计题目甲苯-乙苯精馏塔设计目录1、概述 (4)1.1设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3设计条件及主要物性参数表 (4)1.4设计内容 (4)1.5设计方案选定 (5)2、精馏塔的物料衡算 (5)2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (5)2.2物料衡算 (6)3、塔板数的确定 (6)3.1.理论板层数NT 的求取 (6)3.2图解法求理论板层数 (8)3.3实际塔板数N p的求取 (8)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)4．1 操作压力计算 (9)4.2操作温度计算 (9)4.3平均摩尔质量的计算 (9)4.4 平均密度计算 (9)4.5 液体平均表面张力的计算 (11)5、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (12)5.1 塔径的计算 (12)5.2 精馏塔有效高度的计算 (13)6、塔板主要工艺尺寸的计算 (13)6.1 精馏段溢流装置的计算： (13)6.2塔板布置 (14)7.塔板流动性能的校核 (14)7.1液沫夹带的校核 (14)7.2塔板压降 (15)7.3 降液管液泛校核 (15)8、塔板负荷性能图 (16)8.1精馏段塔板负荷性能图 (16)9、板式塔的结构与附属设备的计算和选型 (19)9.1塔体的空间 (19)9.2精馏塔的附属设备 (19)10、所设计筛板与塔结构的主要结果汇总于下表 (19)11、主要接管尺寸的选取 (20)11.1进料管 (20)11.2回流管 (20)11.3釜液出口管 (21)11.4塔顶蒸汽管 (21)11.5加热蒸汽管 (21)12、设计中的符号说明 (21)13、参考文献 (24)14、结束语 (24)1、概述1.1设计题目甲苯—乙苯精馏装置设计1.2 设计目的1.2.1 通过甲苯-乙苯精馏装置设计，熟悉蒸馏装置的原理1.2.2加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。
1.2.2提高自己分析与解决工程的实际问题的能力。
课程设计--甲苯-乙苯精馏塔设计《食品工程原理》课程设计设计题目甲苯-乙苯精馏塔设计学生姓名黄晓擎学生学号************专业班级食品1091班指导教师叶盛权设计时间2011年12月29号目录1、概述 (4)1.1设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3设计条件及主要物性参数表 (4)1.4设计内容 (5)1.5设计方案选定 (5)2、精馏塔的物料衡算 (6)2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2.2物料衡算 (6)3、塔板数的确定 (6)3.1.理论板层数NT 的求取 (6)3.2图解法求理论板层数 (9)3.3实际塔板数N p的求取 (9)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)4．1 操作压力计算 (10)4.2操作温度计算 (10)4.3平均摩尔质量的计算 (10)4.4 平均密度计算 (10)4.5 液体平均表面张力的计算 (12)5、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)5.1 塔径的计算 (13)5.2 精馏塔有效高度的计算 (14)6、塔板主要工艺尺寸的计算 (14)6.1 精馏段溢流装置的计算： (14)6.2塔板布置 (15)7.塔板流动性能的校核 (15)7.1液沫夹带的校核 (15)7.2塔板压降 (16)7.3 降液管液泛校核 (16)8、塔板负荷性能图 (17)8.1精馏段塔板负荷性能图 (17)9、板式塔的结构与附属设备的计算和选型 (20)9.1塔体的空间 (20)9.2精馏塔的附属设备 (20)10、所设计筛板与塔结构的主要结果汇总于下表 (20)11、主要接管尺寸的选取 (21)11.1进料管 (21)11.2回流管 (22)11.3釜液出口管 (22)11.4塔顶蒸汽管 (22)11.5加热蒸汽管 (22)12、设计中的符号说明 (22)13、参考文献 (25)14、结束语 (25)1、概述1.1设计题目甲苯—乙苯精馏装置设计1.2 设计目的1.2.1 通过甲苯-乙苯精馏装置设计，熟悉蒸馏装置的原理1.2.2加强对“食品科学与工程”及其化工原理知识的综合应用能力。
1.课程设计的目的课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求学生加强训练。
1.查阅资料选用公式和搜集数据的能力 。
2．树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动 条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。
3．迅速准确的进行工程计算（包括电算）和计算机绘图的能力。
4．用简洁文字清晰表达自己设计思想的能力。
2.设计题目一台分离苯和乙苯双组分均相混合液常压(1atm)连续精馏浮阀塔3.主要基础数据苯和乙苯的饱和蒸汽压可用Antoire 方程计算 即㏑P *=A-CT B 其中P * 单位为34.设计方案的确定及工艺流程说明本方案主要是采用浮阀塔。
精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。
常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：1：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
2：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。
3：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
4：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
5：结构简单，造价低，安装检修方便。
6：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
浮阀塔的优点是：1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。
2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。
分类号： TQ051.8 单位代码： 108密级：一般学号： 2305024026 本科毕业论文（设计）题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计专业：化学工程与工艺姓名：刘朋指导教师：张理平职称：教授答辩日期：二00九年六月六日目录前言 - 0 -第一章设计任务书 - 1 -1.1 设计题目 ......................................................- 1 - 1.2 设计要求 ......................................................- 1 -1.3 主要物性数据 ..................................................- 1 - 第二章工艺计算 - 3 -2.1 物料衡算 ........................................................................... ....................................- 3 -2.2 相图的绘制 .......................................................................... .................................- 4 -2.3回流比的确定2.4理论塔板数的计算2.5实际塔板数确定2.5.1全塔效率 ET2.5.2实际板数2.6 塔的工艺条件及物性数据计算 ....................................- 7 -2.6.1操作压强 .................................................- 7 -2.6.2板间距的选择和塔径的初步确定 .............................- 8 -2.6.3塔板结构2.6.4塔板的校核2.6.4.1精馏段塔板的校核2.6.4.2提馏段塔板的校核2.6.5塔板负荷性能图2.7设计结果一览表第三章塔的附属设备设计 3.1冷凝器的设计 .................................................- 11 -3.1.1热负荷3.1.2冷凝水出口温度3.1.3流动空间及流速的确定3.1.4有效平均温差及传热面积3.2 初选换热器的规格 ....................................................................... ......................- 12 -3.3 换热器的验算 .................................................- 16 -3.3.1 总传热系数 K o 的验算 ....................................- 16 -3.3.2 计算压强降 .............................................- 18 - 3.3.3 计算壳程压力降 .........................................- 18 -3.3.4 选型结果 ...............................................- 19 - 参考文献 - 30 -主要符号说明 - 31 -谢辞 - 32 -前言塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,他可以使气(或汽)或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
绍兴文理学院化学化工学院《化工设计》报告苯-乙苯精馏塔工艺设计应化092班钱武09114514（19）2012目录第1节设计任务书 (3)（一）设计题目 (3)（二）操作条件 (3)（三）塔板类型 (3)（四）工作日 (4)（五）主要物性数据 (4)第2节方案设计 (6)方案设计 (6)方案简介 (6)第3节物料衡算 (7)3.1进料组成： (7)3.2全塔的物料衡算： (7)3.3相对挥发度： (9)3.4理论塔板数和进料板确定 (9)3.5实际板数和实际进料位置确定 (10)第4节塔体工艺尺寸计算 (11)4.1操作压力的计算 (11)4.2 塔体工艺尺寸计算 (12)第5节各接管的设计 (18)5.1进料管 (18)5.2釜残液出料管 (18)5.3回流液管 (19)5.4塔顶产品出口管 (19)第6节热量衡算 (20)6.1塔顶冷却水用量 (20)6.2塔釜饱和蒸汽用量 (21)第7节辅助设备的计算及选型 (21)7.1 冷凝器的选择 (21)7.2 再沸器的选择 (22)第1节设计任务书题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计（一）设计题目某化工厂拟采用一板式塔分离苯－乙苯混合液。
已知：生产能力为年产44000 吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃，加热至沸点进料；塔顶冷凝器用温度为30 ℃的冷水冷却；塔底再沸器用温度为150 ℃的中压热水加热。
试根据工艺要求进行：（1）板式精馏塔的工艺设计；（2）标准列管式原料预热器或塔顶冷凝器或塔底再沸器的选型设计；（3）确定接管尺寸；（4）画出带控制点的工艺流程图。
（二）操作条件1.塔顶压力4kPa（表压）2.进料热状态泡点进料3.回流比2倍最小回流比4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）5.单板压降≤0.7kPa。
（三）塔板类型板式塔（四）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
浦江学院《化工原理》课程设计设计题目苯-乙苯精馏工段工艺设计专业生物工程班级浦生工0904团队编号 D 指导教师金自强设计日期2012 年 6 月11 日至2012 年6 月24日评分表：指导教师签字：化工原理课程设计任务书目录第一章前言第二章设计方案的确定及流程说明2.1设计条件2.2设计主要任务2.3工艺流程2.4设计内容2.5主要物性数据第三章工艺计算3.1 精馏塔物料的衡算3.2 塔板数的确定3.3 实际塔板数的求取第四章相关物性参数的计算4.1 操作压强4.2 平均温度4.3 平均摩尔质量4.4 平均密度4.5 液体平均黏度4.6 液体平均表面张力4.7 气液相负荷4.8塔的工艺条件及物性数据统计第五章塔和塔板的主要工艺尺寸计算5.1 塔径5.2 溢流装置5.3 弓形降液管宽度Wd和截面Af5.4 降液管底隙高度5.5 塔板布置5.6 开孔区（鼓泡区）面积计算5.7浮阀塔的开孔率及阀孔排列第六章塔板的流体力学验算6.1气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降）6.1.1 干板压降6.1.2 板上充气液层阻力hl6.1.3 表面张力引起的阻力6.2 液泛验算6.3 雾沫夹带验算第七章塔板负荷性能图7.1精馏段7.2提馏段第八章板式塔的结构与附属设备8.1塔体结构8.1.1塔顶空间8.1.2塔底空间8.1.3人孔8.2 精馏塔的附属设备8.2.1塔主要接管尺寸计算8.1.2塔底空间8.1.3人孔8.2 精馏塔的附属设备8.2.1塔主要接管尺寸计算8.3 设计结果一览表第九章换热器的设计9.1 确定设计方案9.2 确定物性数据9.3 估算传热面积9.4 工艺结构尺寸第一章前言塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
它可使气（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。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法静制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
甲苯-乙苯的精馏工艺项目设计方案第一部分设计任务书一、设计题目：筛板式精馏塔的设计二、设计任务：完成精馏塔的工艺设计；精馏塔设备设计；有关附属设备的设计和选用；绘制工艺流程图；塔板结构简图和塔板负荷性能图；编制设计说明书。
三、设计条件：1、处理量： 27000 （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： 30℃6、饱和蒸汽压强：2.5Kgf/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 0.610、分离要求：塔顶的甲苯含量不小于99%(质量分数),塔底的甲苯含量不大于1%(质量分数)。
11、年开工时间： 7200 （小时）12、完成日期： 2009 年 12 月 12 日13、厂址：湖北荆门地区（大气压为760mmHg）四、设计内容（一）、工艺设计1、选择工艺流程和工艺条件（要求画出工艺流程）①加料方式；②加料状态；③塔顶蒸汽冷凝方式；④塔釜加热方式；⑤塔顶塔底的出料状态；⑥塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。
2、精馏工艺计算①物料衡算确定各物料流量和组成；②经济核算确定适宜的回流比；③精馏塔实际塔板数。
（二）、精馏塔设备设计1、选择塔型和板型。
采用板式塔，板型为筛板塔，2、塔和塔板主要工艺结构的设计计算3、塔内流体力学性能的设计计算；4、绘制塔板负荷性能图。
画出精馏段和提馏段某块的负荷性能图5、有关具体机械结构和塔体附件的选定。
接管规格、筒体与封头、除沫器、裙座、吊柱、人孔、塔的顶部空间、塔的底部空间。
接管规格：（1）进料管（2）回流管（3）塔釜出料管（4）塔顶蒸汽出料管（5）塔釜进气管（6）法兰6、总塔高的计算：包括上、下封头、裙座高度、塔主体的高度、塔的顶部空间、塔的底部空间（三）、附属设备的设计与选型1、换热器选型。
4.2万吨/年乙苯-苯连续精馏塔设计目录第1章设计方案的确定 (6)1、装置流程的确定 (6)2、操作压强的选择 (6)3、进料热状况的选择 (6)4、回流比的选择 (6)5、塔设备的选择 (6)第2章物料衡算 (7)第3章平衡数据和塔板数的确定 (8)1、求算平衡数据 (8)2、回流比R及塔板数的确定 (10)第4章塔和塔板主要工艺尺寸的设计 (14)1、定性温度的确定 (14)2、精馏段参数的确定 (14)(1)精馏段气相体积流率及密度的确定 (14)(2)精馏段液相体积流率及密度的确定 (15)（3）精馏段表面张力的确定 (15)3、提馏段参数的确定 (16)（1）提馏段汽相体积流率及密度的确定 (16)（2）提馏段液相体积流率及密度的确定 (16)（3）提馏段表面张力的确定 (17)第5章塔设备参数的确定 (18)1、塔径的计算 (18)2、塔板数的选择与计算 (19)（1）溢流堰 (19)(2)降液管 (19)(3)塔板布置 (20)3、浮阀塔的开孔率及阀孔排列 (20)(1）浮阀数目的确定 (20)(2）阀孔的排列 (21)(3）核算阀孔动能因数0F及开孔率 (21)第6章塔板的流体力学验算 (22)1、气体通过浮阀塔板的压力降（单板压降） (22)（1）干板阻力 (22)（2）液层阻力hl (23)（3)表面张力引起的阻力 (23)2、液泛验算 (23)3、雾沫夹带验算 (24)第7章塔板负荷性能图 (25)1、雾沫夹带上限 (25)2、液泛线 (26)3、液体负荷上限线 (26)4、气相负荷下限线 (27)5、液体负荷下限线 (27)6、精馏塔的热量衡算 (27)第8章板式塔的结构与附属设备 (30)1、塔体结构 (30)（1）塔顶空间 (30)（2）塔底空间 (30)（3）人孔 (30)2、塔主要接管尺寸计算 (30)（1）塔顶蒸汽出口管径 (30)（2）回流液管径 (31)（3）加料管径 (31)（4）排液排出管径 (32)（5）饱和水蒸汽管径 (32)3、辅助设备的选取 (32)（1）再沸器 (32)（2）塔顶全凝器 (33)第9章符号说明 (34)参考文献 .............................................. 错误！未定义书签。
吉林化工学院化工原理课程设计题目苯-乙苯二元物系筛板式精馏塔的设计教学院化学与制药工程学院专业班级制药0803学生姓名王孝伟学生学号 08210305指导教师王桂英2010年12月 14 日化工原理课程设计任务书一.设计题目苯-乙苯二元物系连续精馏塔设计二、设计条件1、操塔顶作压力： P=101.33kPa (绝压),进料温度20℃；2、进料中含苯X=0.66(质量分数) ，进料状态q=1；3、塔顶产品含苯xd=0.985（质量分数）；4、生产能力10万吨，每年按8000小时生产计算；5、塔釜残液中苯浓度不大于0.01（质量分数）；6、塔顶采用全凝器，泡点回流；7、塔釜为饱和蒸汽间接加热；三、设计任务1.确定工艺流程。
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。
5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算。
6.塔板板面布置设计。
7.塔板的流体力学验算与负荷性能图。
8.精馏塔接管尺寸计算。
9.塔顶全凝器(再沸器或换热器)工艺设计计算和选型。
10.进料泵的工艺设计计算和选型。
11.带控制点的工艺流程图、塔板板面布置图、精馏塔设计条件图。
12.设计说明书。
目录化工原理课程设计任务书.................................................................................................................... I I 三、带控制点的工艺流程图的绘制.. (VI)第一章物料衡算 (2)第二章热量衡算 (13)第三章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)3.1塔径的计算 (15)3.2精馏塔有效高度的计算 (18)第四章塔板主要工艺尺寸的计算 (18)4.1精馏段和提馏段溢流装置计算 (18)4.3溢流堰高度 (18)4.4塔板布置 (20)第五章筛板的流体力学验算 (21)5.1塔板压降 (21)5.2液面落差 (24)5.3液沫夹带 (24)5.4漏液的验算 (24)5.5液泛的验算 (25)5.6漏液 (26)5.6.1精馏段漏液线计算 (26)5.6.2提馏段漏液线计算 (26)5.7液沫夹带线 (27)5.7.1精馏段液沫夹带线计算 (27)5.7.2提馏段液沫夹带线计算 (28)5.8液相负荷下限线 (29)5.9液相负荷上限线 (29)5.10液泛线 (29)5.10.1精馏段液泛线计算 (30)5.10.2提馏段液泛线计算 (30)5.11负荷性能图 (31)5.12所设计筛板的主要结果汇总 (34)第六章塔顶冷凝器的设计计算 (35)6.1确定流体流动的空间 (35)6.2计算传热负荷Q (35)6.3选择列管换热器的形式 (35)6.4估计传热面积 (36)6.5传热管排列和分程方法 (36)6.6换热器的核 (37)6.6.1 当量直径 (37)6.6.2壳程传热膜系数∂ (37)iα (37)6.6.3管程的对流传热系数i第七章离心泵的计算 (39)第八章乙苯塔回流罐的设计 (40)第九章塔的附属设备 (40)9.1接管 (40)9.2筒体与封头 (41)9.3 群座 (42)9.4 吊柱 (43)9.5 人孔 (43)9.6 塔总体高度的设计 (43)结论 (44)10.2参考文献 (45)化工原理课程设计教师评分表 (48)摘要课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
课程设计题目：浮阀式连续精馏塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：学号：学生姓名：指导教师：2010年 5 月20 日课程设计任务书2009 ～ 2010学年第 2 学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目浮阀式连续精馏塔设计二、课程设计内容（含技术指标）1. 工艺条件与数据原料液量1500kg/h，含苯42%（质量分数，下同），乙苯58%；馏出液含苯98%，残液含苯2%；泡点进料；料液可视为理想溶液。
2. 操作条件常压操作；回流液温度为塔顶蒸汽的露点；间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm²（绝对压力）；冷却水进口温度30℃，出口温度为45℃；设备热损失为加热蒸汽供热量的5%。
3. 设计内容①物料衡算、热量衡算；②塔板数、塔径计算；③溢流装置、塔盘设计；④流体力学计算、负荷性能图。
三、进度安排1．5月6日：分配任务；2．5月6日-5月14日：查询资料、初步设计；3．5月15日-5月21日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。
设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。
应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。
设计说明书应附有带控制点的工艺流程图，塔结构简图。
设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。
2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)和精馏塔装配总图(1号图纸)。
教研室主任签名：年月日目录1．设计方案简介2．工艺流程草图及说明3．工艺计算及主体设备设计4 辅助设备的计算及选型；5．设计结果概要或设计一览表6对本设计的评述；7 附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件图）；8 参考文献。
一概述精馏是分离液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。
对于精馏塔的设计应该满足一下几点：（1）生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
（2）效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。
（3）流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
（4）有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
（5）结构简单，造价低，安装检修方便。
（6）能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性等本方案采用浮阀塔，浮阀塔的优点是：（1）浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。
（2）浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，塔板效率较高，生产能力较大。
（3）塔结构简单，制造费用便宜，并能适应常用的物料状况，是化工、炼油行业中使用最广泛的塔型之一。
（4）气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差小。
浮阀塔也有缺点，上升蒸汽会沿着上升蒸汽孔的周围喷出，仍然有液体的逆向混合，因而会降低传质效率，另外阀片容易卡住，影响其自由开启。
另外，在处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结。
在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。
本设计先用ASPEN PLUS进行模拟，运用相关的气液数据对塔的工艺尺寸计算，并进行必要的校验。
二工艺流程的说明和论证本设计首先使用模拟软件ASPEN PLUS进行模拟，得到精馏塔的。
苯乙苯精馏塔课程设计
课程设计题目：苯乙苯精馏塔设计
一、设计目标：
设计一座苯乙苯精馏塔，使得苯乙苯可以被高效分离和提纯。
二、设计要求：
分离苯和乙苯，使其纯度分别达到99.5%以上。
设计最大处理量为1000L/h。
设计塔的有效高度为8m。
塔的操作压力为常压。
确定塔的塔板数。
三、设计步骤：
确定苯乙苯体系的物理化学性质和相图，以此为基础进行设备的设计。
确定理论板数和实际板数，并进行板型和塔板间距的设计。
根据设计要求和塔板数确定塔径、塔高、塔板布置方案等。
进行热力计算和传热计算，确定进出口温度、进出口流量等参数。
确定塔内流动状态，考虑塔板的液体深度、液面高度、气液流量比等参数。
确定塔内冷却方式和冷却剂的类型、流量等参数。
进行节能设计，优化设计方案，降低运行成本。
进行安全性设计，确保设备安全可靠、易于维护和操作。
四、设计成果：
设计图纸：包括苯乙苯精馏塔的平面图、剖面图、3D模型等。
设计计算书：包括设计过程中的各种计算和参数表格，以及设计报告。
设计成果报告：详细介绍设计的过程、方法、结果和分析，包括设计方案的优缺点、经济效益和社会效益等。
五、参考资料：
化工传递学（第四版），高等教育出版社。
化工设备原理与设计（第二版），化学工业出版社。
化学工程手册，化学工业出版社。
高效塔板设计原理，化学工业出版社。
分离过程工程，化学工业出版社。
苯-乙苯连续精馏筛板塔的设计专业年级：姓名:指导老师:时间：目录一、序言 (1)二、设计任务书 (5)三、板式精馏塔的设计任务 (6)四、物理数据计算 (7)1.1产品浓度的计算 (7)1.2回流比的计算 (7)1.3精馏塔的物料衡算 (8)1.4精馏段和提馏段的操作线方程 (8)1.5精馏塔理论塔板数及加料位置 (8)1.6实际塔板数的计算 (9)1.7精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (10)五、设计结果一览表 (14)六、板式塔的结构及附属设备 (15)6.1冷凝器 (15)6.1.1设计结果一览表 (18)6.2再沸器 (19)6.2.1设计结果一览表 (23)七、设计心得体会 (24)八、参考文献 (25)序言塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
塔设备的设计和研究，已经受到化工行业的极大重视。
在化工生产中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有非常重大的影响。
精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。
即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。
因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。
筛板塔是扎板塔的一种，内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛；并装有溢流管或没有溢流管。
操作时，液体由塔顶进入，经溢流管（一部分经筛孔）逐板下降，并在板上积存液层。
气体（或蒸气）由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并相互作用。
泡沫式接触气液传质过程的一种形式，性能优于泡罩塔。
为克服筛板安装水平要求过高的困难，发展了环流筛板；克服筛板在低负荷下出现漏液现象，设计了板下带盘的筛板；减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距，制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰，塔板上开设气体导向缝的林德筛板。
筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔。
课程设计说明书学院：生态与资源工程学院专业班级：2012级化学工程与工艺(1)班课程名称：化工原理课程设计题目：苯-乙苯连续精馏塔的设计学生：蔡学号：指导老师：自涛2015年6目录一、设计说明书32.1塔设备在化工生产中的作用和地位52.2筛板塔的结构特点及应用场合52.3主要物性数据5三、精馏塔的物料衡算63.1进料组成73.2全塔的物料衡算73.3相对挥发度和回流比的确定73.4塔板数的计算9理论塔板数的计算9实际塔板数的计算8四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算114.1平均压力PM114.2平均温度tm94.3平均分子量94.4平均密度104.5液体的平均表面力104.6液体平均粘度11五、汽液负荷计算14六、精馏塔的塔体工艺尺寸计算116.1塔径116.2溢流装置176.3弓形降液管宽度Wd和截面Af186.4降液管底隙高度196.5塔高20七、塔板的流体力学验207.1降液管液泛207.2降液管停留时间217.3液沫夹带217.4漏液21八、塔板负荷性能图228.1液沫夹带线228.2液泛线（气相负荷上限线）238.3液相负荷上限线238.4漏液线（气相负荷下限线）238.5液相负荷下限线248.6操作线与操作弹性20九、设计评述21十、参考文献26一、设计说明书（一）、设计题目苯-乙苯连续精馏塔的设计（二）、设计要求进精馏塔的料液含乙苯40%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%。
生产能力为年产4.6万吨、98%的乙苯产品。
（三）操作条件1.塔顶压力：4kPa（表压）2.进料热状态：自选3.回流比：自选4.加热蒸气压：0.5MPa（表压）5.单板压降≤0.7kPa。
（四）塔板类型：筛板塔（五）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
（六）、设计容1、设计说明书的容1)精馏塔的物料衡算；2)塔板数的确定；3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5)塔板主要工艺尺寸的计算；6)塔板的流体力学验算；7)塔板负荷性能图；8)精馏塔接管尺寸计算；9)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
课程设计说明书化工与制药学院课程设计说明书课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计专业班级化工01班学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间目录前言 (1)一、概述 (2)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用 (2)1.2 精馏塔对塔设备的要求 (2)1.3常用板式塔类型及本设计的选型 (2)1.4 精馏过程模拟计算方法 (3)二、工艺流程方案的说明和论证 (4)2.1工艺流程 (4)2.2设计方案简介 (4)2.2.1塔型的选择 (5)2.2.2设计的依据与技术来源 (5)2.2.3加料方式和加料热状况的选择 (5)2.3设计条件 (5)2.4被分离的物质的性质 (5)三、精馏塔模拟设计计算及操作条件的选择 (8)3.1精馏塔全塔物料衡算 (8)3.1.1摩尔分数计算 (8)3.1.2平均摩尔质量 (8)3.1.3物料衡算 (8)3.2理论塔板数计算 (9)3.2.1最小回流比 (9)3.2.2精馏线、提馏线确定 (9)3.2.3平衡线 (9)3.2.4操作线的确定 (10)3.3 实际塔板数的计算 (11)3.3.1温度及压力的计算 (11)3.3.2相对挥发度ɑ (12)3.3.3粘度 (13)四、精馏塔主体工艺尺寸的计算及结构设计 (14)4.1塔径的计算 (14)4.1.1表面张力 (14)4.1.2密度 (14)4.1.3流速计算 (15)4.1.4检验塔径 (16)4.2溢流装置计算 (17)4.2.1溢流堰长 (17)4.2.2弓形降液管宽度和截面积 (17)4.2.3溢流堰的高度 (18)4.2.4安定区 (19)4.3塔板布置 (19)4.3.1浮阀孔径 (19)4.3.2筛孔排列 (19)4.3.3筛孔数的计算 (20)4.4塔板的流体力学性能计算 (20)4.4.1气相通过塔板的压降 (20)4.4.2降液管内液面高度 (21)4.4.3漏气点气速 (21)4.4.4雾沫夹带量 (21)4.5负荷性能图 (22)4.5.1漏液线 (22)4.5.2雾沫夹带线 (22)4.5.3液相负荷下限线 (22)4.5.4液相负荷上限线 (22)4.5.5液泛线 (23)4.5.6负荷性能图 (24)4.6. 塔高计算 (24)4.6.1 塔顶空间 (24)4.6.2塔底空间 (24)4.6.3人孔数目 (25)4.6.4塔高 (25)五、辅助设备选型 (26)5.1进料管 (26)5.2塔顶出液管 (27)5.3回流管 (27)5.4塔顶蒸汽接管 (28)5.5釜液排出管(冷凝器后) (29)5.6釜液排出管(冷凝器前) (29)5.7塔釜进气管 (30)5.8泵的选取 (30)5.9冷凝器的计算 (31)5.10再沸器 (33)5.11预热器 (34)六、精馏塔的工艺设计计算结果总表 (35)七、设计结果概要 (36)八、主要符号说明 (37)参考文献 (39)前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程问题复杂性、学习化工设计基础知识的初次尝试。
绍兴文理学院化学化工学院《化工设计》报告苯-乙苯精馏塔工艺设计应化092班钱武09114514（19）2012目录第1节设计任务书 (3)（一）设计题目 (3)（二）操作条件 (3)（三）塔板类型 (3)（四）工作日 (4)（五）主要物性数据 (4)第2节方案设计 (6)方案设计 (6)方案简介 (6)第3节物料衡算 (7)3.1进料组成： (7)3.2全塔的物料衡算： (7)3.3相对挥发度： (9)3.4理论塔板数和进料板确定 (9)3.5实际板数和实际进料位置确定 (10)第4节塔体工艺尺寸计算 (11)4.1操作压力的计算 (11)4.2 塔体工艺尺寸计算 (12)第5节各接管的设计 (18)5.1进料管 (18)5.2釜残液出料管 (18)5.3回流液管 (19)5.4塔顶产品出口管 (19)第6节热量衡算 (20)6.1塔顶冷却水用量 (20)6.2塔釜饱和蒸汽用量 (21)第7节辅助设备的计算及选型 (21)7.1 冷凝器的选择 (21)7.2 再沸器的选择 (22)第1节设计任务书题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计（一）设计题目某化工厂拟采用一板式塔分离苯－乙苯混合液。
已知：生产能力为年产44000 吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃，加热至沸点进料；塔顶冷凝器用温度为30 ℃的冷水冷却；塔底再沸器用温度为150 ℃的中压热水加热。
试根据工艺要求进行：（1）板式精馏塔的工艺设计；（2）标准列管式原料预热器或塔顶冷凝器或塔底再沸器的选型设计；（3）确定接管尺寸；（4）画出带控制点的工艺流程图。
（二）操作条件1.塔顶压力4kPa（表压）2.进料热状态泡点进料3.回流比2倍最小回流比4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）5.单板压降≤0.7kPa。
（三）塔板类型板式塔（四）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。
（五）主要物性数据第2节方案设计方案设计本项目是设计苯-乙苯体系生产工艺的设计。
分为精馏塔的设计，换热器的设计，阀门等带控制点的设备的设计。
设计的主要容为精馏塔的设计，换热器的选型以及带控制点的流程图的绘制。
精馏塔的设计流程为原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔。
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。
为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。
产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。
且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。
以测量物流的各项参数。
换热器的选型主要为换热器的热量衡算以及其选型。
原料预热器的热量主要通过再沸器中的蒸汽经过冷却下来的水，通过控制温度到达原料预热器的所需温度，用以加热，出去的水用来作为塔顶冷却器的冷却水，通过这样的循环，可以减少工厂运行的成本。
方案简介设计方案简介：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，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1.5倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
加料方式采用直接流入塔，采用泡点进料，即热状态参数q=1.0。
具体如下：塔型的选择：本设计中采用浮阀塔。
其设计比较容易。
设计的依据与技术来源：本设计依据于精馏的原理（即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使轻重组分分离），并在满足工艺和操作的要求，满足经济上的要求，保证生产安全的基础上， 对设计任务进行分析并做出理论计算。
原料预热器的设计简介：料液的初始温度为30℃，通过塔底再沸器产生的热水进行加热，通过温度控制器来控制加热器是否要对加热水进行加热，然后进入原料预热器对原料进行预热。
第3节 物料衡算3.1进料组成：624.011.10645.011.7855.011.7855.0=+=FX985.011.10602.011.7898.011.7898.0=+=DX0270.011.10698.011.7802.07802.0=+=WX3.2全塔的物料衡算：年生产能力：44000吨 乙苯 既44000*0.55/0.45 吨苯hKmol D /5.86)11.106*)985.01(11.78*985.0(*24*3001000*55.0*45.0/44000=-+=F= D+WF X F =D X D +W X W把已知数据带入上式，得F=86.5+WF=86.5×0.985+W ×0.0270 解得：F=.81 Kmol/h ， W=52.31 Kmol/h L’=F+L=.17 Kmol/h V ’=V=L+D=141.86 Kmol/h塔顶的温度：（由示差法求出）1985.0985.0940.08088--=--T T解得：T=82℃ 进料板温度：743.0624.0624.0542.08896--=--T T解得：T=92.7℃ 塔釜的温度：072.0027.0027.00128136--=--T T解得：T=℃3.3相对挥发度：Ct BA Lgp o +-= ①查表得苯、乙苯的安托因常数如下：根据①与苯、乙苯的安托因常数可以求出苯，乙苯的饱和蒸汽压和相对挥发度，结果列于下表中。
则：全塔平均相对挥发度α苯-乙苯=（6.29×5.51×4.46）1/3=5.333.4理论塔板数和进料板确定XD=0.985 yF=0.901 XF=0.624Rmin=（XD-yF ）/( yF –XF)=（0.985-0.901）/(0.901-0.624)=0.32操作线方程：6.039.0+=+=X XD VDX V L y提馏段方程：01.0'37.1''''-=---=X XW WL WX W L L y由Origin 作图（可双击编辑）可知：（图见下页）精馏段：理论塔板数为4块 提馏段：理论塔板数为6块 进料板为第5块板020406080100Y /100%DF作图法求理论塔板数图3.5实际板数和实际进料位置确定由示差法求得在塔顶、进料、塔底温度下的粘度,如下表：μ顶 = 0.303×X D +0.349×(1—X D ) =0.304 m Pa·s μ底 = 0.× X W +0.238×(1—X W ) = 0.237 m Pa·sμ进料=0.274×X F +0.32×(1—X F )=0.291 m Pa·s277.03进料塔釜塔顶=++=μμμμ m Pa·s 全塔效率 E T =0.49(αμ)-0.245 =0.445 N P =TTE N =10/0.445 =23块 即，实际塔板数为23 计算实际塔板数 精馏段9445.04E N T T 精≈==P N 提馏段14445.06E N T T 提≈==P N 实际加料板位置在第10块第4节 塔体工艺尺寸计算4.1操作压力的计算塔顶操作压力 PD=P0+P 表=101.3+4=105.3kPa 每层塔板压降 △P=0.7kPa进料板压力 PF=105.3+0.7*9=111.6kPa 塔底板压力 PF=105.3+0.7*23=121.4kPa 精馏段平均压力 Pm1=(105.3+111.6)/2=1.08.45kPa 提馏段平均压力 Pm2=(105.3+121.4)/2=113.2kPa4.2 塔体工艺尺寸计算4.2.1 塔径的计算通过计算，塔顶，进料板，塔底的各种参数列于下表中。
位置 塔顶 进料板 塔底 摩尔分数液 0.916 0.624 0.027 气0.985 0.901 0.108 质量分数液 0.889 0.55 0.02 气0.980 0.87 0.082 摩尔质量液 80.462 88.638 105.354 气78.53 80.882 103.086 温度 82℃92.7℃℃苯，乙苯在不同温度下的密度： 精馏段：t平均=（82+92.7）/2=87.4℃在87.4℃时，苯的密度 0.8155.792804.874.87100--=--ρρ解得ρ=806.7Kg/m 3乙苯的密度 6.9132.795804.874.87100--=--ρρ解得ρ=869.7 Kg/m 3液相：5.842638.88462.80=ML =+=t m=87.4℃72.02=Lm X'==乙苯'X -1苯'=Lm 1ρρρLmLm X += 解得.4823=Lm =ρKg/m 3001579.04.823*360055.84*36.553600'==⨯⨯=Lm ML L L v ρ m 3/s气相：71.782882.8053.78=Mv =+=925.0287.098.0=vm X'=+=7.2)4.8715.273(*4.22*15.273=v =+=MvρKg/m 316.17.2*360071.79*86.1413600*==⨯=v Mv V V v ρm 3/s提馏段：t平均=（+92.7）/2=112.85℃在112.85℃时，苯的密度 5.7929.76810085.11285.112120--=--ρρ解得ρ=777.4 Kg/m 3乙苯的密度 2.7952.77610085.11285.112120--=--ρρ解得ρ=783.0 Kg/m 3液相：.972354.105638.88=ML =+=t m=112.85℃285.02=Lm X'==乙苯'X -1苯'=Lm 1ρρρLmLm X += 解得781.4=Lm =ρKg/m 30049.04.781*36000.97*86.1413600''==⨯⨯=Lm ML L L v ρ m 3/s气相：984.912086.103882.80=Mv =+=476.02082.087.0=vm X'=+=9.22)85.11215.273(*4.22*15.273=v =+=MvρKg/m 325.19.2*3600984.91*86.1413600'*'==⨯=v Mv V V v ρm 3/s对全塔：00324.020049.000579.0=+=Lv m 3/s20.1225.116.1Vv =+=m 3/s4.80224.7814.823L =+=ρKg/m 38.229.27.2v =+=ρKg/m 3表面力的计算：塔顶：82℃苯：74.2385.186********--=--σσ解得 σ=21.05乙苯：01.2585.20608282100--=--σσ解得 σ=22.72σ平均=0.985*21.05+(1-0.985)*22.72=21.08进料板：92.7℃苯：27.2185.18807.927.92100--=--σσ解得 σ=19.79乙苯：92.2285.20807.927.92100--=--σσ解得 σ=21.67σ平均=0.624*19.79+(1-0.624)*21.67=20.50塔底：℃苯：49.1617.14120133133140--=--σσ解得 σ=14.97乙苯：81.1882.16120133133140--=--σσ解得 σ=17.52σ平均=0.027*14.97+(1-0.027)*17.52=17.45对全塔：8.61935.417.5208.0021平=++=σ塔径D/m 0.3-0.5 0.5-0.8 0.8-1.6 1.6-2.4 2.4-4.0板间距HT/mm 200-300 250-350 300-450 350-600 400-600初选板间距H T=0.45m 取上液层高度h L=0.05mH T-h L=0.45-0.05=0.4m0457.8.24.8022.100324.05.05.=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛SLssVLρρ查上图smith关联图，得083.20=C，依式2.02020⎪⎭⎫⎝⎛=σCC校正到物系表面力为19.68mN/m时的C083.2068.192.020=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=CCsmCuVVL/403.18.28.24.802083.max=-⨯=-=ρρρ取安全系数为0.7，则smuu/98.403.17.7.max=⨯==m uV D s25.198.014.32.144=⨯⨯==π调整塔径为1.4m;塔截面积为A T =π/4*D 2=1.54m 2 U=Vv/A T =1.2/1.54=0.78m 3/s4.2.2 浮阀个数的计算采用F1型重阀，重量为33g ，孔径为39mm一般正常负荷情况下，希望浮阀是在刚全开时操作，实验结果表明此时阀孔动能因子F o 为8 ~11。
