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1、武汉工程大学化工原理课程设计课 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 4万吨/年苯氯苯精馏筛板塔设计专业班级 14级能源化学工程1班学生学号 8 学生姓名 学生成绩 指导教师 课题工作时间 2016.12.52016.12.18 _ 化工与制药学院课程设计任务书专业 能源化工 班级 2014级1班 学生姓名 发题时间： 2016 年 12 月 5 日一、 课题名称 苯-氯苯溶液连续精馏筛板塔设计二、 课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量） 学校图书馆相关资料齐全，化工原理课程中心老师具有多年指导课程设计的经验。三、 设计任务（包括设计、计算、论
2、述、实验、应绘图纸等，只需简明列出大项目）1设计方案的确定2工艺流程图的确定3操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、回流比等）4塔的工艺计算（1）全塔物料衡算（2）最佳回流比的确定（3）理论板及实际板的确定（4）塔径的计算（5）降液管及溢流堰尺寸的确定（6）浮阀数及排列方式（筛板孔径及排列方式）的确定（7）塔板流动性能的校核（8）塔板负荷性能图的绘制（9）塔板设计结果汇总表5辅助设备工艺计算（1）换热器的面积计算及选型（2）各种接管管径的计算及选型（3）泵的扬程计算及选型6塔设备的结构设计：（包括塔盘、裙座、进出口料管）7撰写课程设计说明书一份；绘制带控制点的工艺流程图及主体设备详细工艺条件
3、图（或装配图）各一张。四、 设计所需技术参数 原料：苯-氯苯溶液原料温度：30处理量：4万吨/年原料组成（苯的质量分数）：40%产品要求：塔顶产品中苯的质量分数不低于： 97%塔顶产品中苯的回收率：99%生产时间： 300天（7200h）冷却水进口温度：30加热介质：0.6MPa（表压）饱和水蒸汽五、 设计说明书内容(指设计说明书正文中包括的主要设计内容，根据目录列出大标题即可)1. 引言； 2. 设计方案确定及流程说明；3.精馏塔工艺设计；4. 塔板流体力学计算； 5. 精馏塔结构设计；6. 附属设备选型；7. 设计小结；8.参考文献六、 进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）
4、1. 查找资料，初步确定设计方案及设计内容，1-2天2. 根据设计要求进行设计，确定设计说明书初稿，4-5天3. 撰写设计说明书，绘图，答辩，4-5天 指导教师（签名）： 2016 年 12 月 5 日 中心主任（签名）： 2016 年 12 月 5 日 课程设计综合成绩评定表学生姓名学生班级设计题目毛宁14级能源化工1班 4万吨/年 苯-氯苯溶液连续精馏筛板塔设计指导教师评语指导教师签字：年 月 日答辩记录答辩组成员签字： 记录人：年 月 日成绩综合评定栏设计情况答辩情况项 目权重分值项 目权重分值1、计算和绘图能力351、回答问题能力202、综合运用专业知识能力102、表述能力（逻辑性、条
5、理性）103、运用计算机能力和外语能力104、查阅资料、运用工具书的能力55、独立完成设计能力56、书写情况（文字能力、整洁度）5综合成绩指导教师签名： 学科部主任签名： 摘 要 本设计对苯氯苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1.对主要工艺生产流程和方案进行了选择和确定。2.对生产的主要设备筛板塔进行了工艺计算 设计，其中包括：精馏塔的物料衡算；塔板数的确定；精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；精馏塔的塔体工艺尺寸计算；精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。3.绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。4.对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。本设计简明合理,能满足初步生产工
6、艺的需要，有一定的实践指导作用。关键词：苯氯苯；分离过程；筛板精馏塔。Abstract A suit of equipment of sieve distillation column devices which make benzene separate from chlorobenzene has been designed. The main work comprising: 1.The main processes and programmes of the production have been selected and determined.2.The main containe
7、r filler tower has been designed, including the balance reckon of the sieve plate tower ; the number of the tower plank has been determined ; the calculation of properties of matter date; the size of the distillation tower has been computed; the main tray size of the distillation tower has been reck
8、oned.3.Production craftwork flow chart and design condition chart of the distillation tower has been drawn.4.The questions of the design process have been discussed and reviewed. The design is simple and reasonable, and can meet the needs of the initial production process, a certain role in guiding
9、the practice.Keywords:Benzene-chlorobenzene; separation; sieve distillation column II前 言本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯。 塔顶产品中苯的质量分率不低于97%，塔顶产品中苯的回收率为99%。高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到传质及传热的目的。常见的、可在塔设备中完成的单元
10、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，气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。在化工或炼油厂中，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重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项要求：生产能力大在较大的气（
11、汽）液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。操作稳定、弹性大。当塔设备的气（汽）液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。流体流动的阻力小。即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以及降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作，较大的压力降还使系统无法维持必要的真空度。结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。事实上，对于现有的任何一种塔型，都不可能完全满足上述所有要求，仅是在某些方面具有独到之处根据设计任务书，此设计的塔型为筛板塔。筛
12、板塔是很早出现的一种板式塔。五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力大2040%，塔板效率III高1015%，压力降低3050%，而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装、维修都较容易。从而一反长期的冷落状况，获得了广泛应用。近年来对筛板塔盘的研究还在发展，出现了大孔径筛板（孔径可达2025mm），导向筛板等多种形式。筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分，工业塔常用的筛孔孔径为38mm，按正三角形排列空间距与孔径的比为2.55，近年来有大孔径（1025mm）筛板的，它具有制造容易，不易堵塞等优点，只是漏液点低，操作弹性小。筛板塔的特点如下：结构简单、制造维修方便。生产能力大，比浮阀塔还高。塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏。塔板效率较高，但比浮阀塔稍低。合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性，仅稍低与泡罩塔。小孔径筛板易堵塞，故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液。目 录摘 要.IAbstract.
