2012下半年下册化工原理课程设计题目

题目分配表题目编号 设计题目 原料组成：25%的正庚烷和 75%的正辛烷（摩尔分率） （20%,80%） 产品组成：馏出液 98%的正庚烷，釜液 3%的正庚烷（95% 3%） 1 操作压力：常压 进料温度：泡点 对苯-乙苯体系进行连续精馏塔的设计， 进料液含乙苯 20% （质量分数） ， 2 其余为苯； 塔顶的乙苯含量不得高于 1.8%； 残液中乙苯含量不得低 于 98.5%；常压精馏；单板压降 ≤0.7kPa。 （15%,2.0% 98%） 原料组成：40%甲醇，60%水（摩尔分率） （30%,70% 产品组成：馏出液 95%甲醇，釜液 0.04%甲醇 （96% 3 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 加热方式：间接蒸汽加热 原料组成：40%苯，60 甲苯%（摩尔分率） （30%,70%） 产品组成：馏出液 97%苯，釜液 2%苯 （96%,3%） 4 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 加热方式：间接蒸汽加热 原料组成：40%苯，60%氯苯（摩尔分率） （45%,55%） 产品组成：馏出液 97%苯，釜液 2%苯（96%,3%） 5 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 加热方式：间接蒸汽加热 原料组成：25%丙酮，75%水（摩尔分率） （20%,80%） 产品组成：馏出液 99%丙酮，釜液 2%丙酮（98%,2%） 6 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 （30%,70%） 原料组成：32%二硫化碳，68%四氯化碳（摩尔分率） 产品组成：馏出液 96%二硫化碳，釜液 2.4%二硫化碳（96%,4%） 7 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：泡点 加热方式：间接蒸汽加热
1
化工原理课程设计题目一览表处理量（原料） 学号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 题目 /年 题目 1 题目 1 题目 1 题目 1 题目 1 题目 1 题目 1 题目 2 题目 2 题目 2 题目 2 题目 2 题目 2 题目 2 题目 3 题目 3 题目 3 题目 3 题目 3 题目 3 题目 3 题目 4 题目 4 题目 4 题目 4 题目 4 4.5 万 5万 5.5 万 6万 6.5 万 7万 7.5 万 4.5 万 5万 5.5 万 6万 6.5 万 7万 7.5 万 2.5 万 3万 3.5 万 4万 4.5 万 5万 5.5 万 5万 5.5 万 6万 6.5 万 7万 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 题目 4 题目 4 题目 5 题目 5 题目 5 题目 5 题目 5 题目 5 题目 5 题目 6 题目 6 题目 6 题目 6 题目 6 题目 6 题目 6 题目 6 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 题目 7 学号 题目 /年 7.5 万 8万 6万 6.5 万 7万 7.5 万 5.5 万 7万 8万 6万 6.5 万 7万 7.5 万 8万 8.5 万 9万 9.5 万 5万 5.5 万 6万 6.5 万 7万 7.5 万 8万 8.5 万 9万 2 处理量（原料）
河南科技学院化工原理（ 河南科技学院化工原理 （下） 课程设计
题目：处理量为 70000 吨/年二硫化碳和 四氯化碳体系精馏分离板式塔设计 四氯化碳体系精馏分离板式塔设计 体系精馏分离板式
学 专 姓
院：生命科技学院 业：生

物工程 104 班 名：冯宁宁3
指导教师： 指导教师：乔梅英
板式精馏塔设计任务书 一、 设计题目：
70000 吨/年二硫化碳—四氯化碳体系精馏分离板式塔设计 二、设计任务及操作条件 1、 设计任务： 生产能力（进料量）70000 吨／年 操作周期 7200 小时／年
进料组成：二硫化碳含量 30%（摩尔分率） （同下） 塔顶产品组成：96% 2、 操作条件 操作压力：塔顶压力为常压（表压） 单板压降： 3、 设备型式：板式精馏塔：筛板 4、 厂 址 新 乡 地 区 进料热状态：泡点进料 塔底产品组成：4%
三、设计内容： 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算 3、主要设备工艺尺寸设计 （1）塔径及蒸馏段塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图 （4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4、辅助设备选型与计算 5、设计结果汇总 6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图 7、设计评述 四、参考资料 1. 石油化学工业规划设计院. 塔的工艺计算. 北京： 石油化学工业出版社， 1997
4
2. 化工设备技术全书编辑委员会. 化工设备全书—塔设备设计. 上海：上海科 学技术出版社，1988 3. 时钧，汪家鼎等. 化学工程手册，. 北京：化学工业出版社，1986 4. 上海医药设计院. 化工工艺设计手册(上、下). 北京：化学工业出版社，1986 5. 陈敏恒，丛德兹等. 化工原理(上、下册)(第二版). 北京：化学工业出版社， 2000 6. 大连理工大学化工原理教研室. 化工原理课程设计. 大连：大连理工大学出 版社，1994 7. 柴诚敬，刘国维，李阿娜. 化工原理课程设计. 天津：天津科学技术出版社， 1995 五、主要基础数据 1、二硫化碳和四氯化碳的物理性质 项目 二硫化碳 四氯化碳 分子式 CS2 CCl4 分子量 76 154 临界温度 552.0K 556.31K 沸点 319.5K 349.8K
2、常压下二硫化碳-四氯化碳的气液平衡数据 液相中二硫化碳 摩尔分率 X 0 0.0296 0.0615 0.1106 0.1435 0.2580 3、液体的表面加力 温度 二硫化碳 319.5K 291.5K 331K 299.8K 349.5K 297.5K5
气相中四氯化碳 摩尔分率 Y 0 0.0823 0.1555
液相中二硫化碳 摩尔分率 X
气相中四氯化碳 摩尔分率 Y
0.5318 0.6630
0.7470 0.8290
四氯化碳 六、设计计算
296.6K
295.2K
293.2K
一、精馏流程的确定器 二硫化碳和四氯化碳的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔， 塔 顶上升蒸汽采用全凝冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经过冷 却后送到贮中，塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经过冷却后送入贮槽。 二、塔的物料衡算 （一） 、料液及塔顶塔底产品含二硫化碳的质量分率
aF=0.3*76/(0.3*76+0.7*154)=0.175 aD=0.96*76/(0.96*76+0.04*154)=0.922 aw=0.04*76/(0.04*76+0.96*154)=0

.020(二)、平均分子量
MF=0.30*76+0.7*154=130.6 MD=0.96*76+0.04*154=79.12 MW=0.04*76+0.96*154=150.88(三)、物料衡算 每小时处理摩尔量 F=70000000/7200/130.6=74.44Kmol/h 总物料衡算 D+W=F 易挥发组分物料衡算 0.96D+0.04W=0.30F 联立以上三式可得： D=21.02Kmol/h W=53.42Kmol/h F=74.44Kmol/h 三、塔板数的确定 （一） 、理论板 NT 的求法6
用图解法求理论板 （1） 、根据二硫化碳和四氯化碳
7
临界温度： 1-庚烷： 540.2K 氯苯：632.4K
1-辛烷： 568.7K
苯： 562.05K
甲苯： 591.75K 甲醇：512.5K
乙苯： 617.15K 二硫化碳： 552.0K 四氯化碳：556.31K
水：647.13K 乙醇：514.0K
8
9
System ID Compound 1 Compound 2 P,kPa
805 CS2 CCl4 101.3310
Carbon disulfide Tetrachloromethane
DataNO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 System ID Compound 1 Compound 2 P,kPa
T,K 348.05 346.25 343.45 341.75 336.95 332.45 328.45 325.45 323.55 321.65 2174 C6H6 C8H10 101.33 .0296 .0615 .1106 .1435 .2585 .3908 .5318 .6630 .7574 .8604
x1 .0823 .1555 .2660 .3325 .4950 .6340 .7470 .8290 .8780 .9320
y1
Benzene Ethylbenzene
DataNO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 System ID Compound 1 Compound 2 P,kPa
T,K 409.33 408.46 407.69 406.08 393.14 382.80 375.01 367.10 361.16 356.10 354.77 354.24 353.23 2068 C6H6 C6H5Cl 101.33 .0000 .0090 .0170 .0300 .1650 .3020 .4380 .6010 .7530 .9020 .9450 .9660
x1 .0000 .0330 .0590 .1060 .4580 .6640 .7850 .8790 .9370 .9790 .9890 .9930 1.0000
y1
1.0000
Benzene Chlorobenzene
DataNO.
T,K
x1
y111
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
399.55 394.95 388.25 381.35 381.35 375.85 370.25 367.05 363.45 362.65 359.85 359.25 356.65
.0530 .1040 .1920 .2950 .2960 .3990 .5140 .5910 .6840 .7030 .7860 .8040 .8840
.1740 .3110 .4800 .6280 .6290 .7310 .8160 .8600 .9040 .9120 .9420 .9500 .9710
12


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