化工原理课程设计 苯-甲苯浮阀塔精馏(中国矿业大学)

设计任务书设计题目：苯－甲苯连续精馏浮阀塔设计设计条件：常压： 1p atm =处理量：100Kmol h进料组成： 0.45f x =馏出液组成： 98.0=d x釜液组成： 02.0=w x （以上均为摩尔分率）塔顶全凝器： 泡点回流 回流比： min (1.1 2.0)R R =-加料状态： 0.96q =单板压降： 0.7a kp ≤设 计 要 求 ：(1) 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算）。

(2) 画出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。

(3) 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。

目录摘要 (1)绪论 (2)设计方案的选择和论证 (3)第一章塔板的工艺计算 (4)1.1基础物性数据 (4)1.2精馏塔全塔物料衡算 (4)1.2.1已知条件 (4)1.2.2物料衡算 (5)1.2.3平衡线方程的确定 (5)1.2.4求精馏塔的气液相负荷 (6)1.2.5操作线方程 (6)1.2.6用逐板法算理论板数 (6)1.2.7实际板数的求取 (7)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)1.3.1进料温度的计算 (8)1.3.2操作压力的计算 (8)1.3.3平均摩尔质量的计算 (8)1.3.4平均密度计算 (9)1.3.5液体平均表面张力计算 (10)1.3.6液体平均粘度计算 (10)1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (10)1.4.1塔径的计算 (10)1.4.2精馏塔有效高度的计算 (11)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (12)1.5.1溢流装置计算 (12)1.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (13)1.7塔板流体力学验算 (14)1.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降h f (14)1.7.2计算降液管中清夜层高度Hd (15)1.7.3计算雾沫夹带量e V (15)1.8塔板负荷性能图 (16)1.8.1雾沫夹带线 (16)1.8.2液泛线 (17)1.8.3 液相负荷上限线 (18)1.8.4漏液线 (18)1.8.5液相负荷下限线 (18)1.9小结 (19)第二章热量衡算 (20)2.1相关介质的选择 (20)2.1.1加热介质的选择 (20)2.1.2冷凝剂 (20)2.2热量衡算 (20)第三章辅助设备 (23)3.1冷凝器的选型 (23)3.1.1计算冷却水流量 (23)3.1.2冷凝器的计算与选型 (23)3.2冷凝器的核算 (24)3.2.1管程对流传热系数α1 (24)3.2.2计算壳程流体对流传热系数α0 (25)3.2.3污垢热阻 (26)3.2.4核算传热面积 (26)3.2.5核算压力降 (26)第四章塔附件设计 (29)4.1接管 (29)4.1.1进料管 (29)4.1.2回流管 (29)4.1.3塔底出料管 (29)4.1.4塔顶蒸气出料管 (30)4.1.5塔底进气管 (30)4.2筒体与封头 (30)4.2.1筒体 (30)4.2.2封头 (30)4.3除沫器 (31)4.4裙座 (31)4.5人孔 (31)4.6塔总体高度的设计 (32)4.6.1塔的顶部空间高度 (32)4.6.2塔的底部空间高度 (32)4.6.3塔立体高度 (32)设计结果汇总 (33)结束语 (34)参考文献 (35)主要符号说明 (36)附录 (38)摘要化工生产常需进行二元液相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多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。

设计任务书 设计题目：苯－甲苯连续精馏浮阀塔设计 设计条件：常压： 1p atm =处理量： 100Kmol h进料组成： 0.45f x =馏出液组成： 98.0=d x釜液组成： 02.0=w x （以上均为摩尔分率）塔顶全凝器： 泡点回流回流比： min (1.1 2.0)R R =-加料状态： 0.96q =单板压降： 0.7a kp ≤设 计 要 求 ：(1) 完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计算）。

(2) 画出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。

(3) 写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。

目录摘要 (I)绪论 (1)设计方案的选择和论证 (3)第一章塔板的工艺计算 (5)1.1基础物性数据 (5)1.2精馏塔全塔物料衡算 (6)1.2.1已知条件 (6)1.2.2物料衡算 (6)1.2.3平衡线方程的确定 (7)1.2.4求精馏塔的气液相负荷 (8)1.2.5操作线方程 (8)1.2.6用逐板法算理论板数 (9)1.2.7实际板数的求取 (9)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)1.3.1进料温度的计算 (10)1.3.2操作压力的计算....................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.3.3平均摩尔质量的计算 (11)1.3.4平均密度计算 (11)1.3.5液体平均表面张力计算 (13)1.3.6液体平均粘度计算 (13)1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (14)1.4.1塔径的计算 (14)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (16)1.5.1溢流装置计算 (16)1.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (17)1.7塔板流体力学验算 (19)1.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降h f (19)1.7.2计算降液管中清夜层高度Hd (20)1.7.3计算雾沫夹带量e V (21)1.8塔板负荷性能图 (21)1.8.1雾沫夹带线 (21)1.8.2液泛线 (22)1.8.3 液相负荷上限线 (23)1.8.4漏液线 (24)1.8.5液相负荷下限线 (24)1.9小结 (25)第二章热量衡算 (26)2.1相关介质的选择 (26)2.1.1加热介质的选择 (26)2.1.2冷凝剂 (26)2.2热量衡算 (26)第三章辅助设备 (32)3.1冷凝器的选型 (32)3.1.2冷凝器的计算与选型 (33)3.2冷凝器的核算 (34)3.2.1管程对流传热系数α1 (34)3.2.2计算壳程流体对流传热系数α0 (34)3.2.3污垢热阻 (35)3.2.4核算传热面积 (36)3.2.5核算压力降 (36)第四章塔附件设计 (39)4.1接管 (39)4.1.1进料管 (39)4.1.2回流管 (39)4.1.3塔底出料管 (39)4.1.4塔顶蒸气出料管 (40)4.1.5塔底进气管 (40)4.2筒体与封头 (40)4.2.1筒体 (40)4.2.2封头 (40)4.3除沫器 (40)4.4裙座 (41)4.5人孔 (41)4.6塔总体高度的设计 (42)4.6.2塔的底部空间高度 (42)4.6.3塔立体高度 (42)设计结果汇总 (43)结束语 (45)参考文献 (46)主要符号说明 (48)附录 (52)摘要化工生产常需进行二元液相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多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。

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 (5)二、设计方案的确定 (5)（三）塔工艺计算 (6)一、精馏塔物料衡算 (6)二、塔板数确定 (8)三、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)四、精馏塔的塔体工艺尺寸设计 (15)五、塔板主要工艺尺寸计算 (17)六、筛板的流体力学验算 (19)七、塔板负荷性能图 (23)八、设计结果一览表 (29)（四）辅助设备的设定 (30)（五）设计评述心得 (32)（六）参考书目及附表 (33)（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。

第一篇化工原理课程设计任务书1.1设计题目苯-甲苯连续精馏（浮阀）塔的设计1.2设计任务1、精馏塔设计的工艺计算及塔设备计算（1）流程及操作条件的确定；物料衡算及热量衡算；（2）塔板数的计算；（3）塔板结构设计（塔板结构参数的确定、流动现象校核、负荷性能图）；（4）塔体各接管尺寸的确定；（5）冷却剂与加热剂消耗量的估算。

2.设计说明及讨论3.绘制设计图（1）流程图（A4纸）；（2）塔盘布置图（8开坐标纸）；（3）工艺条件图（1号绘图纸）。

1.3原始设计数据1、原料液：苯-甲苯，其中苯含量为35 %（质量），常温；2、馏出液含苯：99.2 %（质量）；3、残液含苯： 0.5 %（质量）；4、生产能力：4000 (kg/h).第二篇流程及流程说明为了能使生产任务长期固定，适宜采用连续精流流程。

贮罐中的原料液用机泵泵入精馏塔，塔釜再沸器用低压蒸汽作为热源加热料液，精馏塔塔顶设有全凝器，冷凝液部分利用重力泡点回流部分连续采出到产品罐（具体流程见附图）。

在流程确定方案选择上，本设计尽可能的减少固定投资，降低操作费用，以期提高经济效益。

1、加料方式的选择：设计任务年产量虽小，但每小时4000Kg的进料量，为维持生产稳定，采用高位槽进料，从减少固定投资，提高经济效益的角度出发，选用泡点进料的加料方式。

2、回流方式的选择：塔的生产负荷不大，从降低操作费用的角度出发，使用列管式冷凝器，利用重力泡点回流,同时也减少了固定投资。

3、再沸器的选择：塔釜再沸器采用卧式换热器，使用低压蒸汽作为热源，做到了不同品位能源的综合利用，大大降低了能源的消耗量。

第三篇 设计计算3.1全塔的物料衡算1、将任务书中的质量分数换算成摩尔分数，进料h km ol 4000=F35%78.110.33835%78.1165%92.13F x ==+（摩尔百分数）0.5%78.110.005890.5%78.1199.5%92.13W x ==+（摩尔百分数）99.2%78.110.99399.2%78.110.8%92.13D x ==+（摩尔百分数）2、求平均分子量，将h kg 换算成 h km ol进料处: 78.110.38892.130.61286.69kg kmol F M =⨯+⨯= 塔顶处: 78.110.99392.130.00778.21kg kmol D M =⨯+⨯= 塔釜处: 78.110.0058992.130.9941192.05kg kmol W M =⨯+⨯= 进料: kmol/h 46.144000/86.69==F 3、全塔的物料衡算由物料衡算得：F F DF W DF x W x D x =+⎧⎨⨯=⨯+⨯⎩代入数据得： ⎩⎨⎧⨯+⨯=⨯+=993.000589.0388.014.4614.46D W DW解之得： ⎩⎨⎧==h kmol 86.17hkmol 28.28D W3.2相对挥发度α及回流比Rα：1、求全塔平均相对挥发度表3-11 2 3 4 5 6 7 8 9 t C。

化工原理课程设计任务书一 设计题目：苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计 二 任务要求设计一连续浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯， 具体工艺参数如下：原料加料量 F=75kmol/h 进料组成 xf=0.41 馏出液组成 965.0=D x 釜液组成 035.0=W x 塔顶压力 k P a P 325.101=单板压降 0.7kPa ≤ 进料状态 965.0=q2 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点回流。

三 主要设计内容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高4、辅助设备选型与计算设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔设备条件图目录任务书 (1)目录 (Ⅱ)摘要 (1)第1 章绪论 (2)1.1 设计流程 (2)1.2 设计思路 (2)第2 章精馏塔的工艺设计 (4)2.1 产品浓度的计算 (4)2.2 最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (5)2.3 物料衡算 (6)2.4 精馏段和提馏段操作线方程 (7)2.5 逐板法确定理论板数及进料位置（编程） (7)2.6 全塔效率、实际板数及实际加料位置 (8)第3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (8)3.1 物性数据计算 (8)3.2 精馏塔主要工艺尺寸的计算 (11)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)3.4 塔板流体力学校核 (17)3.5 塔板符合性能图 (20)第4 章热量衡算 (24)4.1 热量衡算示意图 (24)4.2 热量衡算 (24)第5 章塔附属设备的计算 (29)5.1 筒体与封头 (29)5.2 除沫器 (29)5.3 裙座 (29)5.4 塔总体高度的设计 (30)5.5 换热器（进料预热器或产品冷却器）的设计计算 (30)5.6 进料管的设计 (32)5.7 泵的选型 (32)5.8 贮罐的计算 (33)第6 章结论 (35)6.1 结论 (35)6.2 主要数据结果总汇 (35)结束语 (36)参考文献 (31)附录1主要符号说明 (38)附录2 程序框图 (41)附录3 精馏塔工艺条件图 (43)附录4 生产工艺流程图 (44)教师评语.................................................................................................................... 错误！未定义书签。

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。

化工原理课程设计任务书苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计2021年6月16日苯-甲苯混合液筛板（浮阀）精馏塔设计一.设计概述塔设备是化工、炼油生产中国最重要的设备之一。

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以采用恒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-甲苯混合液筛板精馏塔的设计，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。

二.原始数据1.年处理量：50000吨2.料液初温：35℃3.料液浓度：45%（苯质量分率）4.塔顶产品浓度：98%（苯质量分率）5.塔底釜液含甲苯量不低于：98%（以质量计）6.每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）7.精馏塔塔顶压强：4kkk（表压）8.冷却水温度：30℃9.饱和水蒸气压力：2.5kkk/kk2（表压）10.设备类型：筛板（浮阀）塔三.基础数据1.组分的液相密度（见表-1）温度/℃80859095100105110115苯814.24 808.68 803.08 797.44 791.75 786.01 780.21 774.36甲苯809.80 804.87 799.90 794.90 789.85 784.76 779.63 774.45表-1烃类化合物实测k值多，也有系统的关联工作，最好的关联成果发表在k−k手册中，方程是：k=k+kk+kk2+kk3+kk4关联系数通过查找《化工物性简明手册》得知，k的单位是kk/k3，k的单位是k。

《化工原理课程设计》设计说明书苯-甲苯浮阀塔的设计设计者：班级：学号：指导老师：成绩：设计日期：年月日武汉工程大学摘要本次化工原理课程设计任务为：苯-甲苯连续分离工程浮阀精馏塔设计。

原理处理能力为60000吨/年、原料苯含量39.1%（质量分数）、塔顶产品浓度（质量分数）98.7%、塔底产品浓度1.0%；常压操作，间接蒸汽加热；泡点进料、塔顶表压4kPa、单板压降≤0.7kPa；该设计塔主要用于武汉地区，年工作日300天（7200h）。

此次设计过程的主要设计内容为：确定设计方案、全塔物料衡算、最小回流比及实际回流比确定、理论塔板数及实际塔板数求取、塔径及塔板工艺尺寸计算、流体力学性能校核及负荷性能图、塔结构及其他附属设备的设计等。

以上设计内=1.3、实际塔板数34块、全塔效率52.87%、塔径1.0容的主要设计结果为：R/Rmin米；精馏段塔板堰长0.70米、堰高0.0457米、F型重阀（代号Z）、塔板实际阀1型重孔数78个、操作弹性3.96；提馏段塔板堰长0.70米、堰高0.0366米、F1阀（代号Z）、塔板实际阀孔数78个、操作弹性3.95等。

关键词：苯-甲苯；浮阀精馏塔；物料衡算；回流比；操作弹性AbstractThe principles of chemical engineering course design task is: the benzene - toluene separation process of float valve column design. Raw material processing capacity of 5.9tons/hour, raw material of 32.1% (mass fraction), the concentration of the overhead product 98.7% (mass fraction), the concentration of the low product 0.01% (mass fraction); Atmospheric pressure operation, direct steam heating; Bubble point pressure feed, top table 0.7 kPa pressure drop 4 kPa, veneer or less; The design of tower is mainly used in wuhan area, in working days as 300 days.The design process of main design content is: to determine the design scheme, the whole tower material balance, minimum reflux ratio and reflux ratio to determine actual and theoretical plate number and real plate number to calculate the diameter and size plate process calculation, tower, fluid mechanics performance test and load performance diagram, design of tower structure, and other ancillary equipment, etc. Main design results of the above design content is: R/Rmin = 1.3, the actual plate number 34 piece, the whole tower efficiency 52.78%, the tower diameter 1.0 meters; Rectifying plate weir 0.70 meters long, 0.0457 meters high weir type, F1 valve code (Z) and plate the actual valve port number 78, operating flexibility, 3.95; Stripping section plate weir 0.70meters long, 0.0366 meters high weir type, F1 heavy valve code (Z), the actual valve plate hole number 78 and 3.96 elasticity of operation, etc.Key words: benzene - toluene; Float valve plate column; Material balance; Reflux ratio; Operating flexibility目录摘要 ---------------------------------------------------------------------- 2 ABSTRACT ---------------------------------------------------------------------- 3第一章精馏塔全塔物料衡算--------------------------------------------------- 61.1.设计条件 ---------------------------------------------------------------- 61.2.原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数----------------------------------------- 61.3．原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量------------------------------------ 71.4．最小回流比的求取-------------------------------------------------------- 71.5精馏塔的气液相负荷和操作线方程 ------------------------------------------- 9第二章塔板数的确定102.1.相对挥发度的求取-------------------------------------------------------- 102.2理论板数的逐板计算法---------------------------------------------------- 112.3.实际塔板数的确定-------------------------------------------------------- 122.3.1精馏段和提馏段相对挥发度和平均温度的计算----------------------------- 122.3.2 液相平均粘度的计算------------------------------------------------- 142.3.3 实际板数及全塔效率的计算------------------------------------------- 15第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 --------------------------------- 163.1操作压力计算------------------------------------------------------------ 163.1.1 设计条件 -------------------------------------------- 错误!未定义书签。

化工原理课程设计任务书一设计题目：苯-甲苯连续浮阀式精馏塔的设计二任务要求设计一连续浮阀式精馏塔以分离苯和甲苯，具体工艺参数如下：原料加料量 F=75kmol/h进料组成 xf=0.41馏出液组成965x=.0D釜液组成035x=.0W塔顶压力kPa101=.P325单板压降0.7kPa≤进料状态965q=.02 工艺操作条件：常压精馏，塔顶全凝器，塔底间接加热，泡点回流。

三主要设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高4、辅助设备选型与计算设计结果汇总5、工艺流程图及精馏塔设备条件图目录任务书 (1)目录 (Ⅱ)摘要 (1)第 1 章绪论 (2)1.1 设计流程 (2)1.2 设计思路 (2)第 2 章精馏塔的工艺设计 (4)2.1 产品浓度的计算 (4)2.2 最小回流比的计算和适宜回流比的确定 (5)2.3 物料衡算 (6)2.4 精馏段和提馏段操作线方程 (7)2.5 逐板法确定理论板数及进料位置（编程） (7)2.6 全塔效率、实际板数及实际加料位置 (7)第 3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算 (8)3.1 物性数据计算 (8)3.2 精馏塔主要工艺尺寸的计算 (10)3.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (12)3.4 塔板流体力学校核 (15)3.5 塔板符合性能图 (17)第 4 章热量衡算 (21)4.1 热量衡算示意图 (21)4.2 热量衡算 (21)第 5 章塔附属设备的计算 (25)5.1 筒体与封头 (25)5.2 除沫器 (25)5.3 裙座 (25)5.4 塔总体高度的设计 (25)5.5 换热器（进料预热器或产品冷却器）的设计计算 (26)5.6 进料管的设计 (27)5.7 泵的选型 (27)5.8 贮罐的计算 (28)第 6 章结论 (29)6.1 结论 (29)6.2 主要数据结果总汇 (29)结束语 (29)参考文献 (31)附录1主要符号说明 (32)附录2 程序框图 (34)附录3 精馏塔工艺条件图 (35)附录4 生产工艺流程图 (36)教师评语................................................... 错误!未定义书签。

苯甲苯浮阀塔的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握苯、甲苯的基本物理化学性质，理解其在浮阀塔中的行为和作用。

2. 使学生了解并掌握浮阀塔的基本结构、工作原理及其在化工过程中的应用。

3. 引导学生掌握基本的流体力学原理，并能应用于解释浮阀塔内物质的流动现象。

技能目标：1. 培养学生运用理论知识分析苯、甲苯在浮阀塔中的分离效果，提高问题解决能力。

2. 培养学生通过实验、图表等手段，对浮阀塔的操作参数进行优化，提高实践操作能力。

3. 培养学生运用科技文献、网络资源等，获取与浮阀塔相关的信息，提高自主学习能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工过程及设备的好奇心和探索精神，激发学生的学习兴趣。

2. 培养学生关注化工行业的发展，认识到化工技术在实际生产中的应用价值。

3. 增强学生的环保意识，认识到化工生产过程中应遵循的可持续发展原则。

本课程针对高年级化学工程与工艺专业学生，结合苯甲苯浮阀塔的知识点，注重理论与实践相结合。

课程目标旨在使学生通过本章节的学习，对苯甲苯浮阀塔的相关知识有深入理解，提高学生的理论分析和实践操作能力，同时培养学生的情感态度价值观，使其成为具有创新精神和环保意识的高素质化工人才。

二、教学内容1. 苯、甲苯的物理化学性质：结合课本第三章第二节内容，讲解苯、甲苯的结构、密度、沸点、溶解度等基本性质，分析其在浮阀塔中的行为特点。

2. 浮阀塔结构及工作原理：参照课本第四章第一节内容，介绍浮阀塔的基本结构、浮阀的作用及工作原理，阐述其在化工过程中的应用。

3. 流体力学原理：结合课本第二章第五节内容，讲解流体力学基本原理，如雷诺数、牛顿流体等，分析浮阀塔内物质的流动现象。

4. 苯甲苯在浮阀塔中的分离效果：依据课本第四章第二节内容，分析影响苯甲苯在浮阀塔中分离效果的因素，如塔板设计、回流比等。

5. 实验操作与参数优化：参考课本实验教程部分，组织学生进行浮阀塔实验，学习操作方法，掌握实验技巧，通过调整操作参数优化分离效果。

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和甲苯的性质、浮阀塔的原理和结构，以及它们在化工生产中的应用。

具体目标如下：1.知识目标：a.掌握苯和甲苯的结构、性质和区分方法；b.理解浮阀塔的原理、结构及工作过程；c.了解苯和甲苯在化工生产中的应用。

2.技能目标：a.能运用所学知识分析和解决实际问题；b.能运用实验方法和技巧进行浮阀塔的模拟实验。

3.情感态度价值观目标：a.培养学生对化工生产的兴趣和热情；b.培养学生关爱生命、关注环境保护的意识。

二、教学内容根据课程目标，教学内容如下：1.苯和甲苯的结构、性质及区分方法；2.浮阀塔的原理、结构及工作过程；3.苯和甲苯在化工生产中的应用。

4.第一课时：苯和甲苯的结构、性质及区分方法；5.第二课时：浮阀塔的原理、结构及工作过程；6.第三课时：苯和甲苯在化工生产中的应用。

三、教学方法本节课采用多种教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解苯和甲苯的结构、性质、浮阀塔的原理及应用；2.讨论法：分组讨论苯和甲苯的区分方法、浮阀塔的工作过程；3.实验法：进行浮阀塔的模拟实验，巩固所学知识。

四、教学资源1.教材：《有机化学》、《化工原理》；2.参考书：《有机化学手册》、《化工工艺学》；3.多媒体资料：苯和甲苯的结构模型、浮阀塔动画演示；4.实验设备：浮阀塔模型、实验仪器。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和兴趣；2.作业：布置相关的练习题，要求学生在课后完成，通过作业批改了解学生对知识的掌握程度；3.考试：安排一次课堂小测，测试学生对苯、甲苯及浮阀塔相关知识的掌握情况。

4.平时表现：积极参与、态度端正，计入最终成绩的10%；5.作业：正确完成练习题，计入最终成绩的30%；6.考试：分数达到80%，计入最终成绩的60%。

苯_甲苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解苯和甲苯的基本性质，掌握其在浮阀塔中的分离原理；2. 学会运用浮阀塔的相关知识，分析苯和甲苯在不同操作条件下的分离效果；3. 掌握浮阀塔的结构、操作原理及影响因素，能够运用相关公式进行简单计算。

技能目标：1. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，能够设计简单的苯和甲苯分离实验方案；2. 提高学生的实验操作技能，熟练使用浮阀塔进行分离实验；3. 培养学生通过观察、分析和解决问题的能力，能够根据实验结果调整实验方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学实验的兴趣，激发学生主动探索科学奥秘的欲望；2. 培养学生的团队合作意识，学会在实验过程中相互协作、共同进步；3. 增强学生的环保意识，认识到化学实验中应遵循的绿色化学原则，关注化学对环境的影响。

课程性质：本课程为化学实验课程，结合理论教学，注重实践操作和实际应用。

学生特点：学生为高年级化学专业或相关领域的学生，具备一定的化学基础知识和实验操作技能。

教学要求：通过本课程的学习，使学生能够将化学理论知识与实际应用相结合，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

在教学过程中，注重引导学生主动参与、积极思考，培养学生的创新精神和实践能力。

课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 苯和甲苯的基本性质：讲解苯和甲苯的结构特点、物理性质及化学性质，结合教材相关章节，深入理解二者在浮阀塔中的分离原理。

2. 浮阀塔的结构与操作原理：介绍浮阀塔的结构特点、操作原理，分析影响分离效果的因素，包括塔内压力、温度、流量等。

3. 分离实验方案设计：根据苯和甲苯的物性差异，引导学生设计实验方案，包括实验步骤、操作方法及所需仪器设备。

4. 实验操作技能训练：组织学生进行浮阀塔分离实验，培养学生熟练使用实验设备，掌握实验操作技巧。

5. 实验结果分析：指导学生分析实验数据，探讨不同操作条件下苯和甲苯的分离效果，培养学生观察、分析和解决问题的能力。

浮阀精馏塔工艺设计任务书1．工艺要求与数据（1）料液为苯——甲苯混合液，含苯40 %（质量分数）（2）XD =94 % XW=3 %（质量分数）（3）年生产能力：7万吨（进料）2．设计条件（1）连续常压操作、中间加料、泡点回流（2）泡点进料（3）年生产时间330天（4）塔釜用间接蒸汽加热，加热蒸汽压力 300 kPa（5）设塔顶冷凝用水进口温度为25℃3．设计内容（1）精馏流程设计及论证（2）工艺计算（3）塔盘设计（精馏段、提馏段各选一块）（4）精馏段、提馏段流体力学条件校核（5）主要辅助设备的选型（再沸器、冷凝器）（6）控制系统、节能措施、工艺调整、故障处理、废液处理的方案4．设计成果（1）设计说明书（含评价与体会）（2）设计图纸（画在设计说明书中：流程图、t-x-y图、作图法求理论塔板数、负荷性能图2张）、（画在图纸上：塔盘布置图1张、浮阀塔工艺条件图1张）化工原理课程设计苯-甲苯浮阀塔精馏班级： _姓名： _专业： _目录绪论 (3)第一章设计方案的选择和论证1、设计流程 (5)2、设计要求 (6)3、设计思路 (6)4、相关符号说明 (7)第二章塔的工艺计算1、基础物性数据 (9)2、塔的工艺计算 (10)3、逐板计算法求理论板数计算 (11)4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)5、精馏塔的工艺尺寸的计算 (16)6、塔板流体力学校核 (23)7、塔板负荷性能图 (27)8、设计结果一览表 (31)9、辅助设备的选型 (33)10、塔附件设计计算 (34)第三章安全与环保1、安全注意事项 (38)2、环境保护 (39)第四章设计过程的评述和讨论1、回流比的选择 (39)2、塔高和塔径 (40)3、进料状况的影响 (40)4、热量衡算和节能 (40)5、精馏塔的操作和调节 (41)结束语 (42)参考文献 (43)绪论塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。

3．课程设计报告内容3.1 流程示意图冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器← → 塔底产品冷却器→甲苯的储罐→甲苯3.2 流程和方案的说明及论证3.2.1 流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。

因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。

液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。

塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。

最终，完成苯与甲苯的分离。

3.2.2 方案的说明和论证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：一：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。

二：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。

三：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。

四：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。

五：结构简单，造价低，安装检修方便。

六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。

而浮阀塔的优点正是：而浮阀塔的优点正是：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。

化工原理课程设计任务书1．设计题目：苯-甲苯连续精馏浮阀塔的设计2．设计任务(1)原料中苯组成：30%(2)塔顶溜出液中苯含量(质量分数)： 97%(3)塔釜苯含量(质量分数)： 3％(4)生产能力：10300t/y，年开工300天3.操作条件(1)精馏塔顶压强：常压(2)进料热状态：泡点进料q=1(3)塔顶采用全凝器4.设计内容及要求(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：塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图。

(4)编制设计结果概要或设计一览表(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图：采用绘图纸徒手绘制目录一前言 (1)1．精馏简介 (1)2．浮阀塔设备简介 (1)3．设计方案的选定 (2)二塔板的工艺设计 (3)1.精馏塔全塔物料衡算 (3)2.常压下笨-甲苯平衡组成与温度关系 (3)2.1.温度 (4)2.2.密度 (4)2.3.混合液表面张力 (6)2.4.相对挥发度 (8)2.5.混合物的粘度 (8)3. 理论塔板的计算 (10)4.塔径的初步计算 (12)4.1.气液相体积流量计算 (12)4.2.提馏段 (14)5.塔板主要工艺参数确定 (14)5.1.溢流装置 (14)5.2塔板布置及筛孔数目与排列 (17)6.塔板的流体力学检验 (18)6.1气相通过浮阀塔板的压降 (18)6.2 淹塔 (19)6.3雾沫夹带 (20)7.塔板负荷性能图 (21)7.1.液沫夹带线 (21)7.2液泛线 (21)7.3液相负荷上限线 (22)7.4漏液线 (23)7.5液相负荷下限线 (23)7.6塔板负荷性能图 (23)8. 辅助设备及零件设计 (25)8.1.接管管径的计算和选择 (25)8.2.法兰 (27)8.3.除沫器 (27)8.4.裙座 (27)8.5．手孔 (27)9. 塔总体高度的设计 (28)9.1.塔的顶部空间高度 (28)9.2..塔的底部空间高度 (28)9.3..塔总体高度 (28)三参考书目 (29)四设计心得体会 (30)一前言1．精馏简介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。

化工原理课程设计设计题目：苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人：班级：学号：指导老师：设计时间：目录设计任务书 (3)前言 (4)第一章工艺流程设计 (5)第二章塔设备的工艺计算 (6)第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15)第四章塔板的流体力学验算 (18)第五章塔板负荷性能图 (21)第六章换热器的设计计算与选型 (25)第七章主要工艺管道的计算与选择 (28)结束语 (30)参考文献 (32)附录 (33)化工原理课程设计任务书设计题目：苯—甲苯连续精馏塔(浮阀塔)的设计一、工艺设计部分（一）任务及操作条件1. 基本条件：含苯25％(质量分数，下同)的原料液以泡点状态进入塔内，回流比为最小回流比的1。

25倍。

2. 分离要求：塔顶产品中苯含量不低于95％，塔底甲苯中苯含量不高于2％。

3. 生产能力：每小时处理9.4吨。

4. 操作条件：顶压强为4 KPa (表压），单板压降≯0.7KPa，采用表压0。

6 MPa的饱和蒸汽加热。

（二)塔设备类型浮阀塔.（三）厂址：湘潭地区（年平均气温为17。

4℃）（四）设计内容1. 设计方案的确定、流程选择及说明。

2。

塔及塔板的工艺计算塔高（含裙座）、塔径及塔板结构尺寸；塔板流体力学验算；塔板的负荷性能图;设计结果概要或设计一览表。

3. 辅助设备计算及选型（注意：结果要汇总)。

4。

自控系统设计(针对关键参数）。

5. 图纸：工艺管道及控制流程图；塔板布置图；精馏塔的工艺条件图。

6。

对本设计的评述或有关问题的分析讨论。

二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下：1。

封面（设计题目，设计人的姓名、班级及学号等)2. 目录3。

设计任务书4. 前言(课程设计的目的及意义）5. 工艺流程设计6。

塔设备的工艺计算（计算完成后应该有计算结果汇总表)7。

换热器的设计计算与选型(完成后应该有结果汇总表）8。

主要工艺管道的计算与选择（完成后应该有结果汇总表)8。

结束语（主要是对自己设计结果的简单评价）9. 参考文献（按在设计说明书中出现的先后顺序编排，且序号在设计说明书引用时要求标注）10。