苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计书.doc

海南大学 课程设计书 系（部、中心） 材料与化工学院 　 专 业 化学工程与工艺 班 级 10级2班 　 课程名称 化工原理课程设计 　 设计题目名称 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 　 化工单元设备设计任务书（苯—氯苯精馏装置设计） ? 一、设计题目 试设计一座苯-氯苯连续精馏装置,要求年产纯度为99.5%的氯苯26000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液含氯苯35%(以上均为质量百分数)。 二、设计条件 （一）精馏塔 （1）塔顶压力 4KPa（表） （2）进料热状态 自选 (3)回流比 自选 (4)塔底加热蒸汽压力 0.5MPa（表） (5)单板压降 ≤0.7KPa （6）全塔效率 ET=54% （7）塔板类型——筛板或浮阀塔板（F1型） （二）换热器 ——配置于精馏装置中的预热器 冷凝器 冷却器 再沸器等选一设计 （1）加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa（绝）； （2）冷却介质——冷却循环水，进口温度30℃，出温度40℃； （3）换热器允许压降≯Pa； （4）换热器类型——标准型列管式或板式换热器。 三、工作日 每年工作300天，每天24小时连续运行。 四、生产厂址 海南洋浦工业开发区 五、设计内容 （一）选择合适的精馏塔 （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的计算； （5）塔板的主要工艺尺寸的计算； （6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图； （7）精馏塔接管尺寸计算； （8）绘制精馏装置工艺流程图； （9）绘制精馏塔设计条件图； （10）对设计过程的评述和有关问题讨论。 （二）选择合适的换热的 （1）确定设计方案 ——选择换热器类型；流动空间及流速的确定。 （2）确定物性数据 （3）估算传热面积 （4）工艺结构尺寸 （5）换热器核算 （6）绘制换热器设计示意图； （7）对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。 目录 第1章 绪 论 1.1 精馏原理 5 1.2 塔设备概述 5 1.3 氯苯简介 6 第2章 苯-氯苯分离精馏 7 2.1 工艺流程 7 2.2设备选型 8 2.2.1 塔设备的选型 8 2.2.2 塔板的类型与选择 9 2.3 操作条件的选择... 10 第3章 工艺计算 10 3.1 全塔的物料衡算 10 3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 10 3.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 10 3.1.3 原料液及塔顶底产品的摩尔流率 11 3.2 塔板数的确定 11 3.2.1 理论板层数NT的求取 11 3.2.2 实际板层数的求取 13 3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 14 3.3.1 平均压强 14 3.3.2 平均温度 14 3.3.3 平均分子量 14 3.3.4 平均密度 15 3.3.5 液体的平均表面张力 16 3.3.6 液体平均粘度计算 17 3.3.7 气、液负相体积流量负荷计算…………………………………………17 3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 18 3.4.1 塔径 19 3.4.2 精馏塔有效高度 19 3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 20 3.5.1 溢流装置计算 20 3.5.2 塔板布置 21 3.5.3 筛孔计算及其排列…………………………………………………………21 3.6 筛板的流体力学验算 22 3.6.1 塔板压降 22 3.6.2 液面落差 23 3.6.3 液沫夹带 23 3.6.4 漏液 23 3.6.5 液泛 23 3.7 塔板负荷性能图 24 3.7.1 精馏段塔板负荷性能图 24 3.8 塔附件的设计 29 3.8.1 接管 29 3.8.2 裙座 30 3.8.3 塔板负荷性能图…………………………………………………………30 3.8.4 塔总体高度的设计………………………………………………………31 换热器的设计……………………………………………………………………31 4.1 热量衡算………….……………………………………………………………31 4.1.1 原料预热的热量衡算………………………………………