化工原理课程设计
说明书
设计项目：苯－甲苯精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计
学院名称：化学工程学院
专业班级：过控06-1
学号：200612081 2006121
学生姓名：叶少华王有为相庆庆
设计组序：10
指导教师：张洪流
二○○八年七月十一日
目录
设计任务书 (3)
设计指导书 (4)
一、前言 (6)
二、苯－甲苯精馏塔工艺设计…………………………………………？（一）精馏方案的确定…………………………………………………？（二）产品流量计算……………………………………………………？（三）操作回流比确定…………………………………………………？（四）理论塔板数计算…………………………………………………？（五）实际塔板数计算…………………………………………………？（六）塔内气、液相流量计算…………………………………………？（七）设计截面的选择…………………………………………………？（八）流体物性参数计算………………………………………………？（九）设计截面结构参数计算…………………………………………？（十）负荷性能图校核与结构参数推广………………………………？（十一）浮阀塔结构参数一览表……………………………………？
三、列管式料液预热器的选型设计……………………………………？（一）物性参数计算……………………………………………………？（二）流体流动空间的选择……………………………………………？（三）列管类型的选择…………………………………………………？（四）初估换热器传热面积……………………………………………？（五）设备选型…………………………………………………………？（六）传热性能校核……………………………………………………？（七）换热器结构参数一览表…………………………………………？
四、附设计图……………………………………………………………？
五、参考文献……………………………………………………………？
六、结束语………………………………………………………………？课程设计成绩评定表……………………………………………………？
化工原理课程设计任务书
同学：
威名化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液。已知：原料质量流量为13000 kg/h，料液组成为45 ％（质量百分比，下同），初始温度为30℃，用流量为12500 kg/h、温度为170 ℃的中压热水加热至沸点进料；要求塔顶产品中苯的含量不小于95 ％、釜液中苯的含量不高于 3 -％。
试根据工艺要求进行：
（1）非标准浮阀式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式原料预热器的选型设计。
设计时间：2008.6.30~2008.7.11（校历19～20周）
指导教师：张洪流
二○○八年七月十一日
化工原理课程设计指导书
一、列管换热器选型设计的一般步骤
1、根据换热任务，本着能量综合利用的原则选择合适的加热剂或冷却剂；
2、确定基本数据（包括两流体的流量、进出口温度、定性温度下的有关物性等）；
3、确定流体在换热器内的流动空间；
4、根据两流体的温度差和流体类型，以及ϕ∆t 不小于0.8的原则，确定换热器的结构形式；
5、计算换热器的热负荷及传热平均温度差；
6、查表选取总传热系数K 选，根据传热基本方程初步算出传热面积并以此作为选择换热器型号的依据；
通常在估算面积时，需结合热损失、技改挖潜等加放10~.25%的裕度系数。即
/
(1.1~1.25)m
Q S K t =?
譊估选 7、按所选换热器的公称传热面积应接近估算面积的原则，查标准列管换热器规格表，初选换热器规格；
8、校核压降；
根据初选设备的情况，计算管、壳程流体的压降是否合理。若压降不符合要求，则需重新选择其它型号的换热器，直至压降满足要求为止。
9、传热性能校核；
先计算出所选设备的实际传热系数K 计，再由传热基本方程求出所需传热面积S 需，最后将S 需与换热器的实际换热面积S 实比较，若S 实/S 需在1.1～1.25之间，则认为合理，否则需另选K 选，重复步骤6~9，直至符合要求为止。
该校核过程也可以在求出所选设备的实际传热系数K 计后，用传热基本方程式计算出完成换热任务所需的传热系数需K ，即
/
m
Q K S t =
譊需实 若K 实/K 需在1.1～1.25之间，则认为合理。
二、浮阀式精馏塔的工艺设计的一般步骤 1、分析拟分离混合物系，确定蒸馏方案；
2、根据确定的精馏方案，进行工艺参数计算（包括操作温度、产品流量、操作回流比、塔板数、精提馏段气液相流量的确定等）；
3、选择设计截面，查取该截面上气液两相流体的物性参数；
4、进行塔板工艺尺寸设计（包括设定板上清液层高度，选取板间距，初估塔径，选择塔板溢流方式，进行溢流装置设计，确定浮阀数等。为减少返工，暂不进行塔板分块结构设计——即在估出塔径和浮阀数后，直接查取工程手册中的标准塔板结构，看该塔径塔板能否容纳计算出的浮阀数，若能容纳，即可进行下一步骤）；
5、绘制塔板的负荷性能图，并在全塔范围内推广、调整塔板结构参数、操作弹性；
6、用最终确定的精、提馏段塔板结构参数进行塔板分块；
7、标准附件设计（包括进出口接管规格、人孔、裙座等）。
三、设计说明书要求
（一）设计说明书内容要求
1、目录
2、任务书
3、前言（不少于1500字，内容包括：设计目的及意义、成果展望、设计指导思想、数据的来源及先进性论证、鸣谢等）；
4、设计内容（按统一格式分栏显示内容，包括步骤名称、计算内容及结果、备注——引用公式及参数的来源）；
5、设计结果一览表（将换热器、浮阀塔的结构参数及技术特性列表）；
6、结束语（不少于500字，内容包括：对设计的自我评价、存在哪些设计问题及解决方法、设计心得体会）。
（二）附图
1、用autoCAD绘制理论塔板数计算图、系统操作温度计算图（t－x－y关系曲线）、精提馏段的负荷性能图各一张；
2、用autoCAD绘制精馏塔的装配图（包括塔体剖面图、塔板分块结构图、进出口接管图）一张。
（三）其它
1、设计说明书一律用计算机打印，体式见后页；
3、说明书与附图装入档案袋，并在袋面填入明细。
