苯与氯苯的精馏分离..doc

目录 第一章 概 述 2 1.1精馏塔操作对设备的要求 2 1.2板式塔类型 2 1.3 精馏塔的设计步骤 3 1.4 操作条件的确定 3 1.5 确定设计方案的原则 4 第二章 板式精馏塔的工艺计算 6 2.1 物料衡算与操作线方程 6 2.2 常规塔 6 2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 7 2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计 11 第三章 精馏塔的工艺尺寸计算 13 3.1 塔径的计算： 13 3.2 精馏塔的有效高度： 15 第四章 塔板主要工艺尺寸的计算 16 4.1 溢流装置的计算： 16 4.2 塔板布置： 18 第五章 筛板的流体力学验算 19 5.1 塔板压降： 19 5.2 液面落差: 20 5.3 液沫夹带: 21 5.4 漏液: 21 5.5 液泛: 21 第六章 塔板负荷性能图 22 6.1 漏液线: 22 6.2 液沫夹带线： 23 6.3 液相负荷下限线： 24 6.4 液相负荷上限线： 24 6.5 液泛线： 25 6.6 操作点的确定和操作弹性的计算： 25 第七章 冷凝器 28 7.1 确定物性参数： 28 7.2 工艺结构尺寸的计算： 29 第八章 换热器核算 31 8.1 热量核算： 31 8.2 换热器内流体的流动阻力： 33 第九章 再沸器 34 9.1 设计条件： 34 9.2 估算设备尺寸： 35 9.3 传热系数的校核： 36 参考文献 38 后记及其他 39 1.1精馏塔操作对设备的要求 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一，他可以使气（或汽）或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的。在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大影响。 塔设备中常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却和回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等。 最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相能充分接触，以获得高的传质效率。此外，为满足工业生产的需要，塔设备还必须满足以下要求：1.生产能力大；2.3.流体流动阻力小；4.5.耐腐蚀和不易阻塞，操作方便，调节和检修容易。 1.2板式塔类型 气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。 板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。1.2.1 筛板塔 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：（1）结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。（2）处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。（3）塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。（4）压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。筛板塔的缺点是：（1）塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。（2操作弹性较小(约2～3)。3）小孔筛板容易堵塞。1.2.2 浮阀塔 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： 1.3 精馏塔的设计步骤 本设计按以下几个阶段进行： （1）设计方案确定和说明。根据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。 （2）蒸馏塔的工艺计算，确定塔高和塔径。 （3）塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接管尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图。 （4）管路及附属设备的计算与选型，如再沸器、冷凝器。 （5）抄写说明书。 （6）绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设备图。1.4 操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式、余热利用方案以及安全、调节机构和测量控制仪表的设置等。下面结合课程设计的需要，对某些问题作些阐述。1.4.1 操作压力1.4.2 进料状态 1.4.3 加热方式 1.4.4 冷却剂与出口温度 冷却剂的选择由塔顶蒸汽温度决定。如果塔顶蒸汽温度低，可选用冷冻盐水或深井水作冷却剂。如果能用常温水作冷却剂，是最经济的。1.4.5 热能的利用 利用。1.5 确定设计方案的原则 确定设计方案总的原则是在可能的条件下，尽量采用科学技术上的必威体育精装版成就，使生产达到技术上最先进、经济上最合理的要求，符合优质、高产、安全、低消耗的