热水冷却器设计.doc

化工原理课程设计任务书 设计题目： 热水冷却器的设计 系 别： 食品科学系 专 业： 食品科学与工程 起迄日期: 2010年 5月25日 ~ 2010 年 6月 03日  化工原理课程设计任务书 1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： （一）、设计题目 苯——氯苯分离过程板式精馏塔设计 （二）设计任务及操作条件 （1）塔顶压力 4 kPa(表压)。 进料热状态 自选。 回流比 自选。 塔底加热蒸气压力 0.5MPa(表压)。 单板压降 ≤0.7 kPa。330 天计，每天24 小时连续运行 （五）建厂地址 天津地区 （六）设计项目 （1）设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.1%的氯苯142110吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为36%（以上均为质量%）。 （2）设计方案的确定 本设计任务为分离苯——氯苯混合物。已知对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，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，股操作回流比取最小回流比的2倍。 （七）精馏塔的物料衡算 1.料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11和112.61kg/kmol。 2.平均摩尔质量 3.物料衡算 产物处理量 总物料衡算 苯物料衡算 联立解得 D=141.7kmol/h F=317.6kmol/h (八)塔板数的确定 1 .理论塔板数的求取 苯-氯苯物系属于理想物系，可采用梯级图解法（M·T法）求取 （1）根据苯-氯苯的相平衡数据，绘出 图 （2）最小回流比及操作回流比 采用作图法求最小回流比。在图中对角线上，自点e(0.447，0.447)作垂线ef即为进料线（q线）0.792 故最小回流比为 取操作回流比为 （3）求精馏塔的气、液相负荷 （4）求操作线方程 精馏段操作线方程为 提留段操作线方程 (5)图解法求理论板层数 其结果为 总理论板层数 (包括再沸器) 进料板位置 2.实际板层数的求取 全塔效率 选用公式计算。该式适用于液相粘度为0.07~1.4mPa·s的烃类物系，式中的为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。 塔的平均温度为0.5(80+131.8)=106℃（取塔顶底的算术平均值），在此平均温度下查化工原理附录11得：，。 精馏段实际板层数 提留段实际板层数 （八）精馏塔放的工艺条件及有关物性数据的计算 以精馏段为例进行计算 1.操作压力计算 取每层塔板压降为0.7kPa计算。 塔顶： 加料板： 平均压强 2.操作温度计算 查温度组成图得：塔顶为80℃，加料板为88℃。 平均温度 ℃ 3.平均摩尔质量计算 xx课程设计任务书 2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 该锯齿形板式换热器组装形式为混合流程,其单板换热面积为0.1152 m ,流体布置为逆流，两侧为等程,其压力降不大于10Pa 3．主要参考文献： 柴诚敬。化工原理。高等教育出版社 4．课程设计工作进度计划： 序号 起 迄 日 期 工 作 内 容 1 2010.5.25—2010.5.29 熟悉该设计的基本流程及查阅相关资料 2 2010.5.30—2010.6.01 进行有关计算并核对结果 3 2010.6.02—2010.6.03 整理数据及结果 主指导教师 亲笔签名 日期： 年 月 日 课程设计说明书 设计名称 化工原理课程设计 设计题目 热水冷却器的设计 设计时间 2010.5.25——2010.6.03 系 别 食品科学系 专 业 食品科学与工程 2010 年 6 月 03日 化工原理课程设计说明