化工毕业设计题目.docx
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化工毕业设计题目
题目一：
苯-氯苯精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－氯苯混合液
已知：
生产能力为年产70000吨99%的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯40%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2%；残液中氯苯含量不得低于99%；料液初始温度为30℃
用流量为20000kg/h、温度为160℃的中压热水加热至沸点进料
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式原料预热器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压强4kPa（表压）；
2.进料热状况
泡点进料；
3.回流比
1.8Rmin；
4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa（表压）；
5.单板压降不大于0.7kPa；
6.年工作日300天
每天24小时连续运行
（三）设计内容
1.设计方案的确定及工艺流程的说明；
2.塔的工艺计算；
3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算；
4.塔内流体力学性能的设计计算；
5.塔板负荷性能图的绘制；
6.塔的工艺计算结果汇总一览表；
7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；
8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论
（四）基础数据
1.组分的饱和蒸汽压（mmHg）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
131.8
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
2.组分的液相密度（kg/m3）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
苯
817
805
793
782
770
757
氯苯
1039
1028
1018
1008
997
985
纯组分在任何温度下的密度可由下式计算
苯推荐：
氯苯推荐：
式中的t为温度
℃
3.组分的表面张力（mN/m）
温度
（℃）
80
85
110
115
120
131
苯
21.2
20.6
17.3
16.8
16.3
15.3
氯苯
26.1
25.7
22.7
22.2
21.6
20.4
双组分混合液体的表面张力可按下式计算：
（为A、B组分的摩尔分率）
4.氯苯的汽化潜热
常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：
（氯苯的临界温度：
）
5.其他物性数据可查化工原理附录
题目二：
苯-氯苯精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－氯苯混合液
已知：
生产能力为年产65000吨99%的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2%；残液中氯苯含量不得低于99%；塔顶冷凝器用流量为30000kg/h、温度为30℃的冷水冷却
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式塔顶冷凝器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压强4kPa（表压）；
2.进料热状况
泡点进料；
3.回流比
1.8Rmin；
4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa（表压）；
5.单板压降不大于0.7kPa；
6.年工作日300天
每天24小时连续运行
（三）设计内容
1.设计方案的确定及工艺流程的说明；
2.塔的工艺计算；
3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算；
4.塔内流体力学性能的设计计算；
5.塔板负荷性能图的绘制；
6.塔的工艺计算结果汇总一览表；
7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；
8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论
（四）基础数据
1.组分的饱和蒸汽压（mmHg）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
131.8
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
2.组分的液相密度（kg/m3）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
苯
817
805
793
782
770
757
氯苯
1039
1028
1018
1008
997
985
纯组分在任何温度下的密度可由下式计算
苯推荐：
氯苯推荐：
式中的t为温度
℃
3.组分的表面张力（mN/m）
温度
（℃）
80
85
110
115
120
131
苯
21.2
20.6
17.3
16.8
16.3
15.3
氯苯
26.1
25.7
22.7
22.2
21.6
20.4
双组分混合液体的表面张力可按下式计算：
（为A、B组分的摩尔分率）
4.氯苯的汽化潜热
常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：
（氯苯的临界温度：
）
5.其他物性数据可查化工原理附录
题目三：
苯-氯苯精馏塔工艺设计与塔底再沸器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－氯苯混合液
已知：
生产能力为年产65000吨99%的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯35%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2%；残液中氯苯含量不得低于99%；塔底再沸器用流量为27000kg/h、温度为150℃的中压热水加热
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式塔底再沸器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压强4kPa（表压）；
2.进料热状况
泡点进料；
3.回流比
1.8Rmin；
4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa（表压）；
5.单板压降不大于0.7kPa；
6.年工作日300天
每天24小时连续运行
（三）设计内容
1.设计方案的确定及工艺流程的说明；
2.塔的工艺计算；
3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算；
4.塔内流体力学性能的设计计算；
5.塔板负荷性能图的绘制；
6.塔的工艺计算结果汇总一览表；
7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；
8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论
（四）基础数据
1.组分的饱和蒸汽压（mmHg）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
131.8
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
2.组分的液相密度（kg/m3）
温度
（℃）
80
90
100
110
120
130
苯
817
805
793
782
770
757
氯苯
1039
1028
1018
1008
997
985
纯组分在任何温度下的密度可由下式计算
苯推荐：
氯苯推荐：
式中的t为温度
℃
3.组分的表面张力（mN/m）
温度
（℃）
80
85
110
115
120
131
苯
21.2
20.6
17.3
16.8
16.3
15.3
氯苯
26.1
25.7
22.7
22.2
21.6
20.4
双组分混合液体的表面张力可按下式计算：
（为A、B组分的摩尔分率）
4.氯苯的汽化潜热
常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：
（氯苯的临界温度：
）
5.其他物性数据可查化工原理附录
题目四：
苯-乙苯精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液
已知：
生产能力为年产34000吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯40%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃
用流量为11500kg/h、温度为160℃的中压热水加热至沸点进料
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式原料预热器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压力4kPa（表压）
2.进料热状态泡点进料
3.回流比2倍最小回流比
4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）
5.单板压降≤0.7kPa
（三）塔板类型
板式塔
（四）工作日
每年工作日为300天
每天24小时连续运行
（五）主要物性数据
1、苯、乙苯的物理性质
项目
分子式
分子量
沸点℃
临界温度℃
临界压强Pa
苯A
C6H6
78.11
80.1
288.5
6833.4
乙苯B
C8H10
106.16
136.2
348.57
4307.7
2、苯、乙苯在某些温度下的表面张力
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
28.8
26.25
23.74
21.27
18.85
16.49
14.17
29.3
27.14
25.01
22.92
20.85
18.81
16.82
3、苯、乙苯在某些温度下的粘度
t/℃
0
20
40
60
80
100
120
140
0.742
0.638
0.485
0.381
0.308
0.255
0.215
0.184
0.874
0.666
0.525
0.426
0.354
0.300
0.259
0.226
4、苯、乙苯的液相密度
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
877.4
857.3
836.6
815.0
792.5
768.9
744.1
867.7
849.8
931.8
913.6
795.2
776.2
756.7
5、不同塔径的板间距
塔径D/m
0.3-0.5
0.5-0.8
0.8-1.6
1.6-2.4
2.4-4.0
板间距HT/mm
200-300
250-350
300-450
350-600
400-600
题目五：
苯-乙苯精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液
已知：
生产能力为年产40000吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯50%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；塔顶冷凝器用流量为16000kg/h、温度为30℃的冷水冷却
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式塔顶冷凝器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压力4kPa（表压）
2.进料热状态泡点进料
3.回流比2倍最小回流比
4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）
5.单板压降≤0.7kPa
（三）塔板类型
板式塔
（四）工作日
每年工作日为300天
每天24小时连续运行
（五）主要物性数据
6、苯、乙苯的物理性质
项目
分子式
分子量
沸点℃
临界温度℃
临界压强Pa
苯A
C6H6
78.11
80.1
288.5
6833.4
乙苯B
C8H10
106.16
136.2
348.57
4307.7
7、苯、乙苯在某些温度下的表面张力
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
28.8
26.25
23.74
21.27
18.85
16.49
14.17
29.3
27.14
25.01
22.92
20.85
18.81
16.82
8、苯、乙苯在某些温度下的粘度
t/℃
0
20
40
60
80
100
120
140
0.742
0.638
0.485
0.381
0.308
0.255
0.215
0.184
0.874
0.666
0.525
0.426
0.354
0.300
0.259
0.226
9、苯、乙苯的液相密度
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
877.4
857.3
836.6
815.0
792.5
768.9
744.1
867.7
849.8
931.8
913.6
795.2
776.2
756.7
10、不同塔径的板间距
塔径D/m
0.3-0.5
0.5-0.8
0.8-1.6
1.6-2.4
2.4-4.0
板间距HT/mm
200-300
250-350
300-450
350-600
400-600
题目六：
苯-乙苯精馏塔工艺设计与塔底再沸器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离苯－甲苯混合液
已知：
生产能力为年产35000吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数
下同）
其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；塔底再沸器用流量为14000kg/h、温度为150℃的中压热水加热
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式塔底再沸器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压力4kPa（表压）
2.进料热状态泡点进料
3.回流比2倍最小回流比
4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）
5.单板压降≤0.7kPa
（三）塔板类型
板式塔
（四）工作日
每年工作日为300天
每天24小时连续运行
（五）主要物性数据
1.苯、乙苯的物理性质
项目
分子式
分子量
沸点℃
临界温度℃
临界压强Pa
苯A
C6H6
78.11
80.1
288.5
6833.4
乙苯B
C8H10
106.16
136.2
348.57
4307.7
2.苯、乙苯在某些温度下的表面张力
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
28.8
26.25
23.74
21.27
18.85
16.49
14.17
29.3
27.14
25.01
22.92
20.85
18.81
16.82
3.苯、乙苯在某些温度下的粘度
t/℃
0
20
40
60
80
100
120
140
0.742
0.638
0.485
0.381
0.308
0.255
0.215
0.184
0.874
0.666
0.525
0.426
0.354
0.300
0.259
0.226
4.苯、乙苯的液相密度
t/℃
20
40
60
80
100
120
140
877.4
857.3
836.6
815.0
792.5
768.9
744.1
867.7
849.8
931.8
913.6
795.2
776.2
756.7
5.不同塔径的板间距
塔径D/m
0.3-0.5
0.5-0.8
0.8-1.6
1.6-2.4
2.4-4.0
板间距HT/mm
200-300
250-350
300-450
350-600
400-600
题目七：
乙醇－水精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离乙醇－水混合液
已知：
年处理原料能力为1700吨；进精馏塔的料液含乙醇45%（质量分数
下同）；塔顶的乙醇含量为93%；残液中乙醇含量不得高于5%；料液初始温度为30℃
用流量为1500kg/h、温度为160℃的中压热水加热至沸点进料
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式原料液预热器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压力4kPa（表压）
2.进料热状态泡点进料
3.回流比1.6倍最小回流比
4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）
5.单板压降≤0.7kPa
（三）工作日
每年工作日为300天
每天24小时连续运行
（四）主要物性数据
1.乙醇和水的物理性质（表一）
项目
分子量
沸点﹙℃﹚
临界温度﹙℃﹚
临界压强﹙Kpa﹚
乙醇
46.07
78.3
240.77
6.148
水
18.01
100
373.91
22.05
2.乙醇和水的粘度（表二）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
水的粘度
﹙mpa.s﹚
1.002
0.802
0.662
0.592
0.469
0.400
0.330
0.318
0.248
0.259
乙醇的粘度
﹙mpa.s﹚
1.22
1.00
0.83
0.69
0.38
0.48
0.415
0.351
0.305
0.262
3.乙醇和水的表面张力（表三）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
水的表面张力﹙mN﹚
72.7
71.0
69.3
67.7
66.0
64.3
62.7
60.1
58.4
56.8
乙醇的表面张力﹙mN﹚
22.3
21.2
20.4
19.8
18.8
18.0
17.1
16.2
15.2
14.4
4.乙醇和水的密度（表四）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
乙醇的密度
﹙kg/m3﹚
795
785
777
765
755
746
735
730
716
703
水的密度
﹙kg/m3﹚
998.2
995.7
992.2
988.1
983.2
977.8
971.8
965.3
958.4
951.0
5.常压下乙醇--水的汽液平衡数据（表五）
沸点t/
乙醇分子/%（液相）
乙醇分子/%（气相）
沸点t/
乙醇分子/%（液相）
乙醇分子/%（气相）
100
99.9
99.8
99.7
99.5
99.2
99
98.75
97.64
95.8
95.5
91.3
89.0
87.9
86.7
85.3
85.2
84.1
83.75
82.7
82.3
82.3
0
0.004
0.04
0.05
0.12
0.23
0.31
0.39
0.79
1.61
1.90
4.16
7.21
7.41
9.66
12.38
12.64
16.61
17.41
23.37
25.75
26.08
0
0.053
0.51
0.77
1.57
2.90
3.725
45
8.76
16.34
17.00
29.92
38.91
39.61
43.75
47.04
47.49
50.89
51.67
54.45
55.74
55.80
82
81.5
81.3
80.7
80.6
80.1
79.85
79.8
79.7
79.5
79.3
79.2
78.95
78.75
78.74
78.6
78.4
78.27
78.2
78.15
78.15
27.3
32.73
33.24
39.65
42.09
48.92
52.68
50.79
51.98
61.02
57.32
65.64
68.92
72.36
74.72
75.99
79.82
83.87
85.97
89.41
89.43
56.44
59.26
58.78
61.22
62.22
64.70
66.28
65.64
65.99
70.29
68.41
72.71
74.69
76.93
78.15
79.26
81.83
84.91
86.40
89.41
89.43
题目八：
乙醇－水精馏塔工艺设计与塔顶冷凝器选型设计
（一）设计题目
某化工厂拟采用一板式塔分离乙醇－水混合液
已知：
年处理原料能力为2000吨；进精馏塔的料液含乙醇40%（质量分数
下同）；塔顶的乙醇含量为94%；残液中乙醇含量不得高于4%；塔顶冷凝器用流量为1600kg/h、温度为30℃的冷水冷却
试根据工艺要求进行：
（1）板式精馏塔的工艺设计；
（2）标准列管式塔顶冷凝器的选型设计
（二）操作条件
1.塔顶压力4kPa（表压）
2.进料热状态泡点进料
3.回流比1.6倍最小回流比
4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）
5.单板压降≤0.7kPa
（三）工作日
每年工作日为300天
每天24小时连续运行
（四）主要物性数据
1.乙醇和水的物理性质（表一）
项目
分子量
沸点﹙℃﹚
临界温度﹙℃﹚
临界压强﹙Kpa﹚
乙醇
46.07
78.3
240.77
6.148
水
18.01
100
373.91
22.05
2.乙醇和水的粘度（表二）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
水的粘度
﹙mpa.s﹚
1.002
0.802
0.662
0.592
0.469
0.400
0.330
0.318
0.248
0.259
乙醇的粘度
﹙mpa.s﹚
1.22
1.00
0.83
0.69
0.38
0.48
0.415
0.351
0.305
0.262
3.乙醇和水的表面张力（表三）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
水的表面张力﹙mN﹚
72.7
71.0
69.3
67.7
66.0
64.3
62.7
60.1
58.4
56.8
乙醇的表面张力﹙mN﹚
22.3
21.2
20.4
19.8
18.8
18.0
17.1
16.2
15.2
14.4
4.乙醇和水的密度（表四）
温度﹙℃﹚
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
乙醇的密度
﹙kg/m3﹚
795
785
777
765
755
746
735
730
716
703
水的密度
﹙kg/m3﹚
998.2
99
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