苯一氯的苯分离过程板式精馏塔设计.doc

目录 一、设计题目 2 二、操作条件 3 三、设计内容 3 四、基础数据 3 五、设计方案的确定及工艺流程的说明 5 六、全塔的物料衡算 5 1.料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 5 2.平均摩尔质量 5 3.料液及塔顶底产品的摩尔流率 6 七、塔板数的确定 6 1 .理论塔板数的求取 6 2.实际塔板数 8 2.1全塔效率 8 八、塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 9 1.平均压强 9 2.平均温度 9 3.平均分子量 10 4.平均密度 10 4.1液相平均密度 10 5.液体的平均表面张力 11 6.液体的平均粘度 11 九、精馏段的汽液负荷计算 12 十、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 12 1.塔径 12 2.塔板工艺结构尺寸的设计与计算 13 1.1溢流装置 13 1.2溢流堰长（出口堰长） 13 1.3出口堰高 13 1.4降液管的底隙高度 14 2.塔板布置 14 3.开孔数和开孔率 15 十一、塔板上的流体力学验算 16 1.气体通过筛板压降和的验算 16 2.气体通过板上液层的压降 16 3.雾沫夹带量的验算 18 4.漏液的验算 18 5.液泛的验算 18 十二、塔板负荷性能图 19 1.雾沫夹带线 19 2.液泛线（2） 20 3.液相负荷上限线（3） 21 4.漏液线（气相负荷下限线）（4） 21 5.液相负荷下限线（5） 22 十三、精馏塔的设计计算结果汇总一览表 22 十四、提馏段的汽液负荷计算 24 十五、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 24 1.塔径 24 2.塔板工艺结构尺寸的设计与计算 25 2.1溢流装置 25 3.塔板布置 27 3.1边缘区宽度与安定区宽度 27 十六、塔板上的流体力学验算 27 1.气体通过筛板压降和的验算 27 1.1气体通过干板的压降 28 2.气体通过板上液层的压降 28 3.气体克服液体表面张力产生的压降 28 3.1雾沫夹带量的验算 29 4.漏液的验算 29 5.液泛的验算 29 十七、结束语 30 十八、 参考文献 30 十九、思考题 30 苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计 课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计 一、设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯15000t/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（以上均为质量%）。 二、操作条件 (1)塔顶压力 4 kPa(表压)。 (2)进料热状态 自选。 (3)回流比 自选。 (4)塔底加热蒸气压力 0.5MPa(表压)。 (5)冷却水温度 35℃。 (6)单板压降 ≤0.7 kPa。(1)精馏塔的物料衡算； (2)塔板数的确定； (3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； (4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算； (5)塔板主要工艺尺寸的计算； (6)塔板的流体力学验算； (7)塔板负荷性能图； (8)精馏塔接管尺寸计算； (9)绘制生产工艺流程图； (10)绘制精馏塔设计条件图； (11)绘制塔板施工图(可根据实际情况选作)； (12)对设计过程的评述和有关问题的讨论。（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。 苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分） 五、设计方案的确定及工艺流程的说明 原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。 六、全