课程设计--苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

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1、. 苯苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务书氯苯分离过程板式精馏塔设计任务书 （一）设计题目 试设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为 99.58%的氯苯 24000 吨，塔顶镏出 液中含氯苯不得高于 2，原料液中含氯苯 38%（以上均为质量分数） 。 （二）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 0.5MPa （5）单板压降 0.7kPa （三）塔板类型 筛板或浮阀塔板（F1 型） （四）工作日 每年 300 天，每天 24 小时连续运行。 （五）厂址 厂址为天津地区 （六）设计内容 （1）精馏塔的物料衡算； （2）塔

2、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）探班负荷性能图； （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。 （七）设计基础数据 苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据 温度（） 80 90 100 110 120 130 131.8 i p 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543

3、719 760 . 目录 1. 设计方案的确定设计方案的确定 3 2. 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算. 3 2.1 原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 . 3 2.2 原料液及塔顶、塔釜的平均摩尔质量原料液及塔顶、塔釜的平均摩尔质量 . 3 2.3 物料衡算物料衡算 . 3 3. 塔板数的确定塔板数的确定 3 3.1 理论板数理论板数 NT的求取的求取 3 3.2 实际板数的求取实际板数的求取 . 5 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 5 4.1 操作压力的计算操作压力的计算 . 5 4.2 操作温度的计算操作温度的

4、计算 . 5 4.3 平均摩尔质量的计算平均摩尔质量的计算 7 4.4 平均密度的计算平均密度的计算 . 8 4.5 液相平均表面张力的计算液相平均表面张力的计算. 9 4.6 液体平均粘度液体平均粘度的计算的计算 9 4.7 相对挥发度的计算相对挥发度的计算 . 10 5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算 . 10 5.1 塔径的计算塔径的计算 10 5.2 塔高的计算塔高的计算 12 6.塔板主要工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算 12 6.1 溢流装置的计算溢流装置的计算 . 12 6.2 塔板布置的计算塔板布置的计算 . 13 7.塔板的流体力学验算塔板的流体力学验算

5、 . 16 7.1 塔板压降塔板压降 . 16 7.2 液面落差液面落差 . 17 7.3 液沫夹带液沫夹带 . 17 7.4 漏液漏液 17 7.5 液泛液泛 17 8.探班负荷性能图探班负荷性能图 18 8.1 精馏段塔板负荷性能图精馏段塔板负荷性能图 18 8.2 提镏段塔板负荷性能图提镏段塔板负荷性能图 20 9.精馏塔接管尺寸计算精馏塔接管尺寸计算 . 23 9.1 塔顶蒸气出口管塔顶蒸气出口管 . 23 9.2 塔顶回流液管塔顶回流液管 24 9.3 进料管进料管 . 24 9.4 塔釜出料管塔釜出料管 24 9.5 塔釜进气管塔釜进气管 24 10.设计一览表设计一览表 25 1

6、1. 对设计过程的评述和有关问题的讨论对设计过程的评述和有关问题的讨论 . 27 12.附图附图 27 13.主要符号说明主要符号说明 27 14.参考文献参考文献 . 28 . 1. 设计方案的确定设计方案的确定 本设计任务为分离苯-氯苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设 计中采用泡点进料， 将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。 塔顶上升蒸气采用全 宁气冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该 物系属易分离物系，最小回流比比较小，故操作回流比取最小回流比的 2 倍。塔釜采用间接 蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 2. 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算 2.1 原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 MA=78.11kg/kmol 氯苯的摩尔质量 MB=112.56kg/kmol 702.0 56.112/38.011.78/62.0 11.78/62.0 F x 799.0 56.112/4200.011.78/5899.0 11.78/5899.