优秀化工设计苯氯苯板式精馏塔课程设计.doc

化工原理 课程设计说明书 设计题目： 苯-氯苯板式精馏塔课程设计 设计人员： 所在班级： 化学工程与工艺 成绩： 指导老师： 日期： 2010.12.03 苯-氯苯分离板式精馏塔的设计任务书 (一) 设计题目 苯－氯苯连续精馏塔的设计 设计任务及操作条件 进精馏塔的料液含氯苯35%（质量分数，下同）； 塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%； 釜残液中氯苯的纯度为99.8%； 生产能力为10万每年99.8%的氯苯； 每年按330天算，每天24小时连续运行； 操作条件 1) 塔顶压力 4kPa（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 506kpa（表压） 5) 单板压降 ≤0.7kPa。 (三) 设备形式 筛板塔或浮阀塔板 (四）设计内容： 1、设计说明书的内容 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) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2、设计图纸要求： 1) 绘制生产工艺流程图（A2号图纸）； 2) 绘制精馏塔设计条件图（A2号图纸）。 设计基础数据： 1、苯-氯苯的饱和蒸汽压数据： 2、苯、氯苯的密度、黏度、表面张力、汽化热等物性参数。 目录 前 言 6 1．设计方案的思考 6 2.设计方案的特点 6 3．工艺流程的确定 6 一．设备工艺条件的计算 8 1．设计方案的确定及工艺流程的说明 8 2．全塔的物料衡算 8 2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 8 2.2 平均摩尔质量 8 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 8 3．塔板数的确定 9 3.1理论塔板数的求取 9 3.2 确定操作的回流比R 10 3.3求理论塔板数 11 3.4 全塔效率 12 3.5 实际塔板数（近似取两段效率相同） 13 4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 13 4.1平均压强 13 4.2 平均温度 14 4.3平均分子量 14 4.4平均密度 15 4.5 液体的平均表面张力 16 4.6 液体的平均粘度 17 4.7 气液相体积流量 18 6 主要设备工艺尺寸设计 19 6.1 塔径 19 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 20 7.1 溢流装置 20 7.2 塔板布置 23 8 塔板流的体力学计算 25 8.1 塔板压降 25 8.2 液泛计算 27 8.3雾沫夹带的计算 28 8.4塔板负荷性能图 29 8.4.1 雾沫夹带上限线 29 8.4.2 液泛线 29 8.4.3 液相负荷上限线 29 8.4.4 气体负荷下限线（漏液线） 30 8.4.5 液相负荷下限线 30 9板式塔的结构 30 9.1 塔顶空间 31 9.2 塔底空间 31 9.3 人孔数目 31 9.4 塔高 31 10接管 32 10.5.1 进料管 32 10.5.2 回流管 32 10.5.3 塔顶蒸汽接管 32 10.5.4 釜液排出管 32 10..5 塔釜进气管 32 四 绘制生产工艺流程图 五 绘制精馏塔设计条件图 六 计算结果总汇 35 七 结束语 36 八 符号说明： 37 前 言 1．设计方案的思考 通体由不锈钢制造，塔节规格Φ25～100mm、高度0.5～1.5m，每段塔节可设置1～2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。整个精馏塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～300范围内任意设定。同时，为了满足用户的科研需要，每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。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)，