化工原理课程的设计分离四氯化碳二硫化碳混合物.docVIP

《化工原理》课程设计成绩评定栏 评定单元 评审要素 评审内容 分值 成 绩 设计文档70% 格式规范 设计说明书是否符合规定的格式要求 10 内容完整 设计说明书是否包含所有规定的内容 10 设计方案 方案是否合理及符合选定题目的要求 20 工艺计算 过 程 工艺计算过程是否正确、完整和规范 30 设计图纸30% 图纸规范 图纸是否符合规范 5 标注清晰 标注是否清晰明了 5 与设计吻合 图纸是否与设计计算的结果完全一致 10 图纸质量 设计图纸的整体质量的全面评价 10 100 指导教师（签 名） 年 月 日 目录 一、设计任务书 1 二、正文 3 1 设计方案简介 3 2 工艺设计计算工艺计算及主体设备设计 4 2.1 精馏塔流程的确定 4 2.2 塔的物料衡算 4 2.2.1料液、塔顶及塔底产品含二硫化碳的质量分数 4 2.2.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 5 2.2.3 物料衡算原料处理量 5 2.2.4 质量恒算 5 2.3 塔板数的确定 6 2.3.1 理论板层数NT的求取 6 2.3.2 实际塔板数NT的求取 9 2.4、塔工艺条件及物性数据计算 9 2.4.1操作要求的计算 9 2.4.2平均摩尔质量计算 10 2.4.3 平均密度计算 10 2.4.4液体平均表面张力的计算 12 2.4.5 液体平均黏度的计算 13 2.5 精馏塔气液负荷计算 13 2.6 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 14 2.6.1塔径的计算 14 2.6.2 精馏塔高度的计算 15 2.6.3 塔板主要工艺尺寸的计算 18 2.7 筛板的流体力学验算 20 2.7.1 气体通过筛板压降相当的液柱高度 20 2.7.2 液面落差 23 2.7.3 雾沫夹带量的验算 23 2.7.4 漏液的验算 23 2.7.5 液泛 24 2.8 塔板负荷性能图 24 2.8.1 精馏段 24 2.8.2 提馏段： 27 3 辅助设备的计算及选型 30 3.1接头管设计 30 3.2 热量衡算 31 3.2.1 加热介质的选择 31 3.2.2 冷凝剂的选择 31 3.2.3 热量衡算 31 3.3 换热器的选择 34 3.3.1 预热器的选择 34 3.3.2 冷凝器的选择 36 3.3.3再沸器的选择 39 3.4 泵的选型 40 3.5 贮罐的计算 42 4 设计一览表 42 5 附表 43 三、参考文献 45 四、后记及致谢 46 五、附录（图） 46 一、设计任务书 1 设计题目 使用板式精馏塔分离二硫化碳32%，四氯化碳68%（摩尔分率，下同）96%的二硫化碳釜液二硫化碳2.4%。 2 操作条件 （1）常压操作； （2）回流液温度为塔顶蒸汽的露点； （3）间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）； （4）冷却水进口温度30℃，出口温度45℃； （5）设备热损失为加热蒸汽供热量的5％。 3 塔板类型 筛板塔。 4 工作日 每年工作日为300天，每天24小时连续运行。 5 厂址 厂址为长沙地区。 6 设计内容 （1）单元操作流程设计 ①单元操作方案选择及论证。根据指定的设计任务，查阅相关的资料，对可用的生产工艺进行比较，筛选出技术先进、经济合理、安全可靠的操作流程。绘制出工艺流程简图，并对之进行详细说明。 ②物料及热量衡算计算。要求对过程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）； ③编制物料及热量平衡计算书； ④绘制物料流程图（PFD）。 （2）设备的工艺设计计算 ①过程中所出现的各种设备（包括管线）均采用手工进行工艺设计计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）获得结果，并编制详细的计算说明书； ②过程中的机、泵可作为标准设备出现，但要根据计算结果，进行选型说明； ③编制设备一览表。 （3）绘制工程图样 ①工艺流程简图一张； ②物料流程图（PFD）一张，要求对管道进行标注； ③主体设备装配图一张，其他附属设备使用条件图，不绘制3D效果图。 设计说明书要求用MS-Word编辑，保存为DOC格式；所有的图纸均用AutoCAD绘制（A4）。 二、正文 1 设计方案简介 本设计任务为分四氯化碳-二硫化碳混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。四氯化碳-二硫化碳设计中采用泡点进料，原料液℃的饱和水蒸气作为热流体，逆流操作，将原料液由常温加热至泡点温度后进入精馏塔内。 塔顶上升蒸汽采用凝器冷凝。℃的水作为冷流体，冷却水出口温度为45℃，塔顶蒸汽进入冷凝器后部分冷凝，然后进入储槽再经过冷却