化工原理—化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) 課程設(shè)計任務(wù)書

1、化工原理化工原理—化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書4專業(yè)化工班級設(shè)計人一、一、設(shè)計題目：設(shè)計題目：苯－甲苯精餾分離換熱器設(shè)計二、設(shè)計任務(wù)及操作條件二、設(shè)計任務(wù)及操作條件1、設(shè)計任務(wù)：生產(chǎn)能力（進(jìn)料量）90000噸／年操作周期7200小時／年進(jìn)料組成25％（質(zhì)量分率，下同）塔頂產(chǎn)品組成≥96％塔底產(chǎn)品組成≤2%2、操作條件塔頂操作壓力自選（表壓）進(jìn)料熱狀態(tài)自選兩側(cè)流體的壓降：≯7kPa3、設(shè)備型式自選4、廠址重

2、慶地區(qū)三、設(shè)計內(nèi)容：三、設(shè)計內(nèi)容：1、設(shè)計方案的選擇及流程說明2、工藝計算3、主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計（1）冷凝器和再沸器結(jié)構(gòu)尺寸的確定（2）傳熱面積、兩側(cè)流體壓降校核（3）接管尺寸的確定4、輔助設(shè)備選型與計算5、設(shè)計結(jié)果匯總6、工藝流程圖及換熱器工藝條件圖7、設(shè)計評述1.1.設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集本設(shè)計任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連

3、續(xù)精餾流程。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔底設(shè)置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。其中由于蒸餾過程的原理是多次進(jìn)行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計

4、中設(shè)計把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預(yù)熱器的熱源之一，充分利用了能量。塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3~8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點有：(１)結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。(２)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。(３)塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。(４)壓降較低，每板壓力比泡罩

5、塔約低30％左右。篩板塔的缺點是：(１)塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。(２)操作彈性較小(約2～3)。(３)小孔篩板容易堵塞。表1苯和甲苯的物理性質(zhì)苯和甲苯的物理性質(zhì)項目分子式分子量M沸點（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強(qiáng)PC（kPa）苯A甲苯BC6H6C6H5—CH378.1192.1380.1110.6288.5318.576833.44107.7表2組分的液相密度組分的液相密度([1]([1]：附錄圖附錄圖8)8)38