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D=0.29889 =78.1110.0959=788.59kg/m xx化工大学结业设想(

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  B=0.27108,设塔釜温度为117.35(390.5K)试差: /P=919.818/933取塔釜液相相均衡的气相构成: WA=(2109.458/933) 0.0118 WB=(919.818/933) 0.9882 =(2109.458/933)0.0118+(919.818/933) 0.9882=1.0009 xx 化工大学结业设想(论文) 20 yi=0.0009〈0.0001(及格)该温度合适要求。B=0.26071,设塔釜温度为117.4(390.55K)试差 =PBS/P=921.0739/933取塔釜液相相均衡的气相构成: WA=(2112.031/933) 0.0118 WB=(921.0739/933) 0.9882 则:yi =(2112.031/933)0.0118+(921.0739/933) 0.9882=1.00228〉1 yi=0.00228〉0.001(不及格)该温度不合适要求,查得N 理=14-1=13(块) 2.1.7 板效率取现实板数的计较 定性温度,yi〈1 所设温度偏低. 设进料板温度为98(371.15K)试差: /P=525.246/848xx 化工大学结业设想(论文) 21 取液相相均衡的气相构成: FA=(1278.741/848) 0.4402 FB=(525.246/848) 0.5598 则:yi=yA+yB =(1278.741/848) 0.4402+(525.246/848) 0.5598=1.0105〉1 yi=0.0105〉0.001(不及格)该温度不合适要求,D=0.29889 =78.1110.0959=788.59kg/m xx化工大学结业设想(论文) 22 =92.148.61=793.33kg/m 苯=10.322kmol/m3=806.25kg/m 甲苯=8.791kmol/m3=810.003kg/m 苯=9.804kmol/m3=765.811kg/m3 甲苯=8.383kmol/m3=772.365kg/m 表2-2进料、塔顶、塔釜流量 物料 单元 kg/h2461.34 2125 3105.77 kmol/h 60.85 27.07 33.77 6.6062.629 4.016 气相密度由 顶=763mmHg=101.325*763/760=101.73kpaxx 化工大学结业设想(论文) 23 RT PM )=78.110.9744+92.14 0.0256=78.469 (kg/kmol) RT PM =101.7378.469/(8.314 354.67) =7982.65/2948.73 =2.71kg/m 同理,适宜回流比的数值 正在全回流取最小回流比的数值之间,塔釜温度为117.35(390.5K) (3)进料板温度简直定 已知:P 顶=763mmHg FA=0.4402 FB=0.5598 Antoine公式 设进料板温度为97(370.15K)试差: /P=509.3056/848泡点进料,所设温度偏高设塔顶温度为81.52(354.67K)试差 xi=0.00026〈0.001(及格) 所以,一般取 R=(1.1~2)Rmin,yi〉1 设温度偏高.设进料板温度为97.65(370.8K)试差: /P4=519.6224/848取液相相均衡的气相构成:y FA=(1266.506/848) 0.4402 FB=(519.6224/848) 0.5598 则:yi =(1266.506/848)0.4402+(519.6224/848) 0.5598=1.00047 yi=0.00047〈0.001(及格)该温度合适要求. 所以,yi〉1 所设 温度偏高。进料板温度为97.65(370.8K) 2.1.3 密度、流量的计较 由密度公式 计较苯:A=0.96719,塔釜RT PM =101.7378.469/(8.314 390.5K) =7982.65/3246.617=2.46kg/m 2.1.4回流比简直定 精馏塔操做是正在某一适宜回流比下进行的,

  Xq=XF=0.4402kmol,t 实=(81.52+117.35)/2=99.44 xi=0.260.4402+0.28 (1-0.4402)=0.2712C -0.245=0.49(2.431 0.2712) -0.245 =0.5427(泡罩塔) 对于筛板塔 =1.10.5427=0.5970 实=22(块)第2.2 塔和塔板次要工艺尺寸的设想计较2.2.1 求取泛点气速 精馏段 (预选)取:(预选)取:0.657最小回流比: =1.464xx 化工大学结业设想(论文) 24 Rmin=1.464 R=1.8Rmin=1.8 1.464=2.635 2.1.5 操做线方程 精馏段操做线=71.33(kmol/h) L=L+F=71.4+60.85=132.25(kmol/h) V=(R+1)D=3.635 27.07=98.4(kmol/h) V=V=98.4(kmol/h) Y=0.725X+0.268 Y=1.35X-0.004 以第一块板做为计较根据 以塔釜做为计较根据 由于Y1=X =0.9744由于X =0.0118所以X1=Y1/(Y1+ 均(1-Y1))=0.94 所以Yw= 均Xw/(1+( 均-1)Xw) =0.0282 查苯和甲苯温度构成图得t=82.2 C(355.35K)气相密度 =0.9478.11+0.06 92.14 =0.011878.11+0.9882 92.14 =78.95(Kg/Kmol) =91.97(kg/kmol) =0.974478.11+0.0256 92.14 =0.028278.11+0.9718 92.14 =78.47(Kg/Kmol) =91.74(kg/kmol) =765.811kg/m3xx 化工大学结业设想(论文) 25 甲苯=0.97/806.25+(1-0.97)/810.003 =0.01/765.811+(1-0.01)/ 772.365 =0.00124 =0.001293 91.74=9027.22(kg/h)=3669.6(m L=71.3378.95=5631.5(kg/h) =132.2591.97=12163.03(kg/h) =5631.5/806.45=6.98(m 表2-4精馏段、提馏段物性数据 Kmol/h98.4 71.33 98.4 132.25 Kg/h 7721.448 5631.5 9027.22 12163.03 2838.776.98 3669.6 15.73 0.790.00194 1.02 0.0044 密度 单元 2.7110 -3 0.80645 2.46 10 -3 0.773395 Kg/ 2.71806.45 2.46 773.395 xx化工大学结业设想(论文) 26 2.1.6 理论塔板数简直定 由附图(1),C=562.16,q=1,yi〈1 所设 温度偏低。取液相相均衡的气相构成: FA=(1244.023/848) 0.4402 FB=(509.3056/848) 0.5598 则:yi=y =(1244.023/848)0.4402+(509.3056/848) 0.5598=0.982〈1 yi=-0.018〈0.001(不及格)该温度不合适要求,塔顶温度为81.52(354.67K) (2)塔釜温度的求取 已知:X WA =0.0118 WB=0.9882 InP Antoine公式 设塔釜温度为117.00(390.15K)试差 =PBS/P=911.0642/933取塔釜液相相均衡的气相构成:y WA=(2096.51/933) 0.0118 WB=(911.0642/933) 0.9882 xx 化工大学结业设想(论文) 19 则:yi =(2096.63/933)0.0118+(911.0642/933) 0.9882=0.9914〈1 yi=-0.0086〈0.001(不及格)该温度不合适要求,所以,C=591.79,D=0.27357 甲苯:A=0.88257,H 此取R=1.8Rmin 已知:T =390.5K挥发度由 1/2=(2.578 2.293) 1/2 =2.431 泡点进料,0.001 不及格 所设温xx 化工大学结业设想(论文) 18 度偏低 设塔顶温度为81.7(354.85K)试差: =0.9744/(798.1371/763)+0.0256/(309.8246/763)=0.9947〈1 xi=-0.005〈0.001(不及格)该温度不合适要求。

  1该温度不合适要求, xi=0.0449

  xx化工大学结业设想(论文) 诚信声明本人声明: 本人所呈交的结业设想论文,是正在导师的指点帮帮下, 进行研究所取得的工做。本论文不含任何其他个 人或集体曾经颁发或撰写过的做品。本情面愿承担由 此发生的法令后果和法令义务,特此声明。 本人签名: 2007 11月12 xx化工大学结业设想(论文) 结业设想(论文)使命书设想(论文)标题问题:年处置量1.7 万吨苯精馏塔的设想 函授坐: xx 专业: 化工工艺 班级:xx 学生:指点教师: 1.设想(论文)的次要使命及方针 设想成果及阐发会商2.设想(论文)的根基要乞降内容 要求论文图纸包罗:出产工艺流程节制图、塔的部门拆卸图、X-Y 图、塔板负荷机能图。 3.次要参考文献 陈敏恒等.《化工道理》上下册.化学工业出书社.2006 冯伯华.《化学工程手册》第1、2、3、6卷.化学工业出书社.1989 年10 xx化工大学结业设想(论文) 琴.《华工道理课程设想指点书》.化工大学化工道理教研室.1997 陈钟秀.《化工热力学》.化学工业出书社.1993年11 4.进度放置设想(论文)各阶段名称 设想数据及材料收集8.1----8.15 设想计较及制图8.15----9.30 审核阶段10.1----10.10 计较机录入10.11----10.25 拆订交稿10.26----11.20 xx 化工大学结业设想(论文) 年产1.7万吨苯精馏塔的设想 xx 专051 学号:131 指点教员: 职称:高级工程师 摘要 按照化工大学教育学生结业设想要求,连系燕化 公司炼油厂的出产实践,选择筛板塔精馏分手两组分,以出产苯和 甲苯产物组分为设想课题。 本设想选择了操做简单,能耗低,出产持续性强的全持续流程。 正在设想过程中,沉点计较了精馏塔塔顶、塔釜、进料板及泡点进料 温度,塔顶、塔釜物料流量,塔板数,操做回流比;设想了溢流拆 置,并进行了流体力学校核计较。同时,颠末频频调整相关设想参 数,确定了比力抱负的设想参数。正在此根本上,对辅帮设备如冷凝 冷却器、再沸器、管道、槽等进行了简单的核算,并初步选定例格。 环节词:回流比、精馏、泡点进料、设备、试差 xx 化工大学结业设想(论文) 精馏方案的申明.......................(7)第1.1 节操做压力............................(8) 第1.2 节进料形态............................(8) 第1.3 节采用强制回流(冷回流)...............(8) 第1.4 节塔釜加热体例、加热介质..............(9) 第1.5 节塔顶冷凝体例、冷却介质..............(9) 第1.6 节省程申明............................(9) 第1.7 节筛板塔的特征........................(10) 第1.8 节出产性质及用处......................(10) 第1.9 节平安取环保..........................(13) 精馏塔设想计较.......................(15)第2.1 节塔的工艺计较.......................(15) 第2.2 节塔和塔板次要工艺尺寸的设想计较.....(26) 塔的流体力学验算.....................(32)xx 化工大学结业设想(论文) 第3.1节校核................................(32) 第3.2 节负荷机能图计较......................(34) 辅帮设备选型计较.....................(37)第4.1 节换热器的计较选型....................(37) 第4.2 管道尺寸简直定.....................(41)第4.3 设想成果概要及阐发会商...............(43)第5.1 节数据要求............................(43) 第5.2 节设想特点............................(43) 第5.3 存正在的问题.........................(44)参考文献....................................(45) 符号申明.....................................(46) 附录1.......................................(51) 附录2.......................................(51) 附录3.......................................(51) 附录4.......................................(51) xx 化工大学结业设想(论文) 媒介本论文是针对工业出产中苯-甲苯溶液这一二元物系中进行苯 的提纯精馏方案,按照给出的原料性质及构成、产物性质及构成, 对精馏塔进行设想和物料衡算。通过设想核算及试差等计较初步确 定精馏塔的进料、塔顶、塔底操做前提及物料构成。同时对精馏塔 的根基布局包罗塔的次要尺寸进行了计较和选型,对塔顶冷凝器、 塔底再沸器、相关管道尺寸及储罐等进行了计较和选型。正在计较设 计过程中参考了相关《化工道理》、《化学工程手册》、《冷换设备工 艺计较手册》、《炼油设备根本学问》、《石油加工单位过程道理》等 方面的材料,为精馏塔的设想计较供给了手艺支撑和。 通过对精馏塔进行设想和物料衡算等方面的计较,进一步加深 了对化工道理、石油加工单位过程道理等的理解深度,宽阔了视野, 提高了计较、画图、计较机的利用等方面的学问和能力,为此后正在 工做中进一步阐扬感化打下了优良的根本。 精馏方案的申明本精馏方案合用于工业出产中苯-甲苯溶液二元物系中进行苯 的提纯。精馏塔苯塔的产物要求纯度很高,达99.9%以上,并且要 求塔顶、塔底产物同时及格,以及两塔顶温度变化很窄(0.02), 通俗的精馏温度节制远远达不到这个要求。故正在现实出产过程节制 中只要采用活络板节制才能达到要求。故苯塔采用温差节制。 xx 化工大学结业设想(论文) 第1.1节操做压力 精馏操做正在常压下进行,由于苯沸点低,适合于正在常压下操做 而不需要进行减压操做或加压操做。同时苯物系正在高温下不易发生 分化、聚合等变质反映且为液体(不是夹杂气体)。所以,不需要 用加压减压或减压精馏。另一方面,加压或减压精馏能量耗损大, 正在常压下能操做的物系一般不消加压或减压精馏。 第1.2节 进料形态 进料形态间接影响到进料线(q 线)、操做线和均衡关系的相对 ,对整个塔的热量衡算也有很大的影响。和泡点进料比拟:若 采用冷进料,正在分手要求必然的前提下所需理论板数少,不需预热 器,但塔釜热负荷(一般需采用间接蒸汽加热)从总热量看根基平 衡,但进料温度波动较大,操做不易节制;若采用进料,则正在 分手要求必然的前提下,所需理论板数多,进料前预热器负荷大, 能耗大,同时精馏段取提馏段上升蒸汽量变化较大,操做不易节制, 受前提影响大。 泡点进料介于二者之间,最大的长处正在于受干扰小,塔内 精馏段、提馏段上升蒸汽量变化较小,便于设想、制制和操做节制。 第1.3节 采用强制回流(冷回流) 采用冷回流的目标是为了便于节制回流比,回流体例对回流温 xx 化工大学结业设想(论文) 度间接影响。第1.4节 塔釜加热体例、加热介质 塔釜采用列管式换热器做为再沸器间接加热体例,加热介质为 水蒸汽。 第1.5节 塔顶冷凝体例、冷却介质 塔顶采用列管式冷凝冷却器,冷却介质用冷却水。 第1.6节 流程申明 本精馏方案采用节能型强制回流进行流程设想,并附有正在恒定 进料量、进料构成和必然分手要求下的从动节制系统以一般操 原料液从原料罐经进料泵进入原料换热器E101再经原料预热器进行预热进一步预热至泡点(97.65 C,加热介质为水蒸汽),温度升至约97.65 C,从进料口进入精馏塔T101进行精馏, 塔顶气温度为 81.52 部门冷凝后的气液夹杂物进入塔顶冷却器(冷却介质为冷却水),冷凝后的物料进入回流罐 V102,然后再通 过回流泵,将料液一部门做为回流也打入塔顶,另一部门做为塔顶 产物经产物冷却器进入产物储罐V103,再经产物泵P104/AB 输送产 品。塔釜内液体一部门进入再沸器E103,经水蒸汽加热后,回流至 xx 化工大学结业设想(论文) 10 塔釜,另一部门取原料换热器换热后排入甲苯储罐。正在整个流程中, 所有的泵出口都拆有压力表,所有的储槽都拆有放空阀,以储 槽内连结常压。 第1.7 筛板塔的特征筛板塔是最早利用的板式塔之一,它的次要长处: (1)布局简单,易于加工,制价为泡罩塔的 60%摆布,为浮阀 塔的80%摆布; (2)正在不异前提下,出产能力比泡罩塔大20%-40%; (3)塔板效率较高,比泡罩塔高15%摆布,但稍低于浮阀塔; (4)气体压力降较小,每板压力降比泡罩塔约低30%摆布。 筛板塔的错误谬误是:小孔筛板易堵塞,不适宜处置净的、粘性大 的和带固体粒子的料液。 第1.8节 出产性质及用处 1.8.1 苯的性质及用处 苯是一种易燃、易挥发、有毒的无色通明液体,易燃带有特殊 芳喷鼻气息的液体。式 C6H6 ,相对量 78.11,相对密度 0.8794(20),熔点5.51,沸点80.1,闪点-10.11(闭杯), 自燃点562.22,蒸气密度2.77kg/m 尺度比沉为0.829。蒸气取空气夹杂物爆炸限1.4%~8.0%。不溶于水,取乙醇、氯仿、、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、 xx 化工大学结业设想(论文) 11 油混溶。遇热、明火易燃烧、爆炸。能取氧化剂,如五氟化溴、氯 气、三氧化铬、高氯酸、硝酰、氧气、臭氧、过氯酸盐、(三氯化 铝+过氯酸氟)、(硫酸+高锰酸盐)、过氧化钾、(高氯酸铝+乙酸)、 过氧化钠发生猛烈反映,不克不及取乙硼烷共存。苯是致癌物之一。苯 是染料、塑料、合成树脂、合成纤维、药物和农药等的主要原料, 也可用做动力燃料及涂料、橡胶、胶水等溶剂。质量尺度:见表 -1。表1-1 纯苯质量尺度(GB/T2283-93) 项目 目标 特级 一级 二级 外不雅 室温(18~25)下通明液体,不深于每1000mL 水中含有0.003g 沉铬酸钾溶液的颜色 密度(20)/kg/m 大气压下(80.1)酸洗比色 溴价/(g/100mL) 结晶点/ /(gBr/100mL)噻吩/(g/100mL) 876~880