化工原理课程设计甲苯与乙苯
化工原理课程设计苯和乙苯筛板精馏塔设计

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。
[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯
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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

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

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

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--苯-甲苯连续精馏塔的设计

根据物料性质、分离要求和操作条件,选择合适的塔径、塔高和塔板数,并进行强度校核 和稳定性分析。
塔内件和辅助设备选择与设计
根据物料性质、操作条件和分离要求,选择合适的塔板类型、填料类型、液体分布器等, 并进行详细设计。同时,根据热负荷和操作条件,选择合适的冷凝器、再沸器、回流罐等 辅助设备,并进行详细设计。
精馏原理
利用混合物中各组分挥发度的差异, 通过加热使轻组分汽化、冷凝使重组 分液化的过程,实现混合物中各组分 的分离。
精馏过程涉及热量传递和质量传递, 通过回流比、塔板数等操作参数的控 制,实现不同组分的有效分离。
连续精馏塔设计原理
连续精馏塔是实现精馏过程的设备,由塔体、塔板、进料口、冷凝器、再沸器等组 成。
优化操作参数
通过优化操作参数,如降低回流比、 提高塔顶温度等,降低精馏塔的能耗 和排放。
采用热集成技术
采用热集成技术,如热泵精馏、内部 热集成精馏等,实现能量的有效利用 和降低能耗。
加强设备维护和管理
加强设备维护和管理,确保设备处于 良好状态,降低因设备故障导致的能 耗增加和排放超标风险。
06
安全防护与环保要求
工艺流程顺畅、操作方便。
设备优化
02
针对设备选型和参数设计中存在的问题,进行优化改进,提高
设备的分离效率、降低能耗和减少投资。
控制系统设计
03
根据工艺流程和操作要求,设计合适的控制系统,实现设备的
自动化操作和远程监控。
05
操作条件与优化策略
操作条件设定
塔顶温度
根据苯-甲苯体系的物性,设定合适的 塔顶温度,以确保塔顶产品达到预定的
纯度要求。
回流比
根据塔顶产品和塔底产品的纯度要求 ,以及塔的经济性考虑,设定合适的