化工原理课程的设计苯氯苯分离过程板式精馏塔的设计.doc

徐州工程学院 化工原理课程设计说明书 设计题目：苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 设计者： 班级：10环工2班 姓名： 陈佳辉 学号： 20101708232 设计日期： 指导教师：（签名） 设计成绩： 日期： 徐州工程学院 学? 院（系）： ?环境工程学院 ??? ??业： ?环境工程 学 生 姓 名： 陈佳辉 学 号： 20101708232? 设 计 题 目： ?苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 ? ? 起 迄 日 期: 2013年10月28日 ~?? 11月? 10日 : ?王菊 : ? 曹文平 ? ? ? 发任务书日期:2013年10月 20日 ? ?? 化工原理课程设计任务书 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21600t，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（以上均为质量分数）。 二．操作条件 1.塔顶压强 4kPa（表压）； 2.进料热状况 自选； 3.回流比 自选； 4.塔底加热蒸汽压力 0.5MPa(表压)； 5.单板压降不大于0.7kPa； 三．塔板类型 浮阀塔板（F1型）。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为徐州地区。 六．设计内容 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 目录 1 设计方案的确定 2 1.1操作压力 2 2.3塔板数的确定 4 2.3.1塔板数的计算 4 2.3.2 确定操作的回流比R 5 2.3.3 实际塔板数 7 2.3.5 温度 8 2.3.6 平均分子量 8 2.3.8液体表面张力 9 3塔和塔板主要工艺尺寸的设计 10 3.3 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 12 3.3.1溢流装置 12 4.1 塔板压降 16 4.2 液泛 17 5.1雾沫夹带上限线 20 5.3液相负荷上限线 22 5.4气体负荷下限线（漏液线） 22 5.5液相负荷下限线 23 6.1 塔顶空间 24 6.2 塔底空间 25 6.3 人孔数目 25 6.4塔高 25 6.5接管 26 6.5.1 进料管 26 6.5.2回流管 26 6.5.3塔顶蒸汽接管 27 6.5.4釜液排出管 27 6.5.5 塔釜进气管 28 6.7附属设备设计 28 6.7.1冷凝器 28 6.7.2再沸器 29 7计算结果总汇 30 8结束语 31 9 符号说明： 31 1 设计方案的确定 1.1操作压力 蒸馏操作可在常压，加压，减压下进行。应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。例如对于热敏感物料，可采用减压操作。本次设计为一般物料因此，采用常压操作。 进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔内。这样塔的操作比较容易控制。不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也叫方便。本次设计采用泡点进料即q=1。 3加热方式 蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式，若塔底产物基本上就是水，而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。便可以直接采用直接加热。直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热，在釜内只需安装鼓泡管，不需安装庞大的传热面，这样，操作费用和设备费用均可节省一些，然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断涌入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下。塔釜中易于挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍微有增加。但对有些物系。当残液中易挥发组分浓度低时，溶液的相对挥发度大，容易分离故所增加的塔板数并不多，此时采用直接蒸汽加热是合适的。 工艺流程图 浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故)，较高，生产能力较大应用广对液体负荷变化敏感不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到而且更可靠塔更适合塔径不很大易气泡物系腐蚀性物系而且适合真空操作 原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热后送入连续板式精馏塔F1），塔顶