2024年5月7日发(作者：佛易梦)
前言
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节， 通过课程设计使 我们初步
掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物 理性质、化学性质的
查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板 结构等图形。在设计过程中不仅
要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、 经济合理性。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的， 精馏是 利用液体
混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重 组分分离的方法。塔设
备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板 式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点： 生产能力大于
10.5%
，板效率提高产量
15%
左右；
而压降可降低
30%
左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减 少
40%
左右；安装
容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数
36%
的苯
-
甲苯混合液
4
万吨的筛板精馏塔设计，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，达到相际传质及传热的目 的。
在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求， 另外还 要有一定
的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低， 一方面影响到冷却水
用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设 备费用均有影响，因此设计是否
合理的利用热能
R
等直接关系到生产过程的经济问 题。
目录
第一章 绪论 .....................................
1
1.1
精馏条件的确定 ..............................
1
1.1.1
精馏的加热方式 ............................
1
1.1.2
精馏的进料状态 ............................
1
1.1.3
精馏的操作压力 ............................
1
1.2
确定设计方案 ................................
1
1.2.1
工艺和操作的要求 ............................
2
1.2.2
满足经济上的要求 ............................
2
1.2.3
保证安全生产 ..............................
2
第二章 设计计算 ...................................
2
2.1 设计方案的确定 ..............................
2
2.2 精馏塔的物料衡算 ..............................
2
2.2.1
原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 ...................
2
2.2.2
原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ..................
2.2.3
物料衡算 ..............................
3
2.3 塔板计算 .................................
3
2.3.1
理论板数
NT
的求取 ..........................
3
2.3.2
全塔效率的计算 ............................
4
2.3.3
求实际板数 ..............................
4
2.3.4
有效塔高的计算 ............................
4
2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
. .................. 4
2.4.1
操作压力的计算 ............................
4
2.4.2
操作温度的计算 ............................
5
2.4.3
平均摩尔质量的计算 ..........................
5
2.4.4
平均密度的计算 ............................
6
2.4.5
液体平均表面张力的计算 ........................
7
2.4.6
液体平均黏度的计算 ..........................
8
2.4.7
气液负荷计算 ..............................
8
3
2024年5月7日发(作者：佛易梦)
前言
化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节， 通过课程设计使 我们初步
掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物 理性质、化学性质的
查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板 结构等图形。在设计过程中不仅
要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、 经济合理性。
化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的， 精馏是 利用液体
混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重 组分分离的方法。塔设
备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板 式塔，后者的代表则为填料塔。
筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点： 生产能力大于
10.5%
，板效率提高产量
15%
左右；
而压降可降低
30%
左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减 少
40%
左右；安装
容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数
36%
的苯
-
甲苯混合液
4
万吨的筛板精馏塔设计，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，达到相际传质及传热的目 的。
在设计过程中应考虑到设计的精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求， 另外还 要有一定
的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低， 一方面影响到冷却水
用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设 备费用均有影响，因此设计是否
合理的利用热能
R
等直接关系到生产过程的经济问 题。
目录
第一章 绪论 .....................................
1
1.1
精馏条件的确定 ..............................
1
1.1.1
精馏的加热方式 ............................
1
1.1.2
精馏的进料状态 ............................
1
1.1.3
精馏的操作压力 ............................
1
1.2
确定设计方案 ................................
1
1.2.1
工艺和操作的要求 ............................
2
1.2.2
满足经济上的要求 ............................
2
1.2.3
保证安全生产 ..............................
2
第二章 设计计算 ...................................
2
2.1 设计方案的确定 ..............................
2
2.2 精馏塔的物料衡算 ..............................
2
2.2.1
原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 ...................
2
2.2.2
原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ..................
2.2.3
物料衡算 ..............................
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2.3 塔板计算 .................................
3
2.3.1
理论板数
NT
的求取 ..........................
3
2.3.2
全塔效率的计算 ............................
4
2.3.3
求实际板数 ..............................
4
2.3.4
有效塔高的计算 ............................
4
2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
. .................. 4
2.4.1
操作压力的计算 ............................
4
2.4.2
操作温度的计算 ............................
5
2.4.3
平均摩尔质量的计算 ..........................
5
2.4.4
平均密度的计算 ............................
6
2.4.5
液体平均表面张力的计算 ........................
7
2.4.6
液体平均黏度的计算 ..........................
8
2.4.7
气液负荷计算 ..............................
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