化工原理课程设计----苯—氯苯混合液精馏

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1、 化工原理课程设计 1 + +（一）（一） 装置流程的确定装置流程的确定 精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。 热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却 器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程时应考虑 余热的利用，注意节能。 苯氯苯混合液（原料）经预热器加热到指定温度后送入精馏塔的进料板，在进料板 上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。在每层板上，回流液 体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续的从再沸器取出部分液体 气化，产生上升蒸汽，依次通过各

2、层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝，并将部分冷凝 液用泵送回塔顶或是自然回流作为回流液，其余部分经冷凝器冷凝后送出作为塔顶产品。 塔釜采用间接蒸汽和再沸器共热。塔底产品经冷却后送入贮槽。 （二）流程图 如右图所示： （三）（三）操作操作条件条件 操作压力：精馏操作可在常压、减压 和加压下进行。塔内操作压力的选择不仅 牵涉到分离问题，而且与塔顶和塔底温度 的选取有关。根据所处理的物料性质，本 设计中已制定为塔顶压力为 4kPa。 进料热状态：进料状态有 5 种，可用 进料状态参数q值来表示。本设计中已制 定为气液混合进料：液：气1：2。 加热方式：蒸馏一般采用间接蒸汽加 热，设置再沸器，但也可采

3、用直接蒸汽加 热。但由于直接蒸汽的加入，对釜内溶液 起一定稀释作用， 在进料条件和产品纯度、 轻组分收率一定的前提下，釜液浓度相应 降低，故需在提留段增加塔板以达到生产 要求。 回流比的选择：对于一定的生产能力，即馏出量D一定时，V的大小取决于回流比。 一般取操作回流比为最小回流比的 1.12 倍，即R min 0.21.1R。 三、三、塔的工艺计算塔的工艺计算 已知参数：苯、甲苯混合液处理量，F5000kg/h；65.0 F x；985.015.01 D x； 01.0 W x；回流比 R（自选） ；进料热状况，31q；塔顶压强，kPaP4 塔顶 ；单板压降 化工原理课程设计 2 不大于kP

4、a7.0。由化学化工物性数据手册P174 可知： 表表 1 1 苯和苯和氯氯苯的物理性质苯的物理性质 项目 分子式 分子量 M 沸点（K） 临界温度 tC（） 临界压强 PC（atm） 苯 A 氯苯 B clHC HC 56 66 78.114 112.559 353.3 404.9 562.1 632.4 48.3 44.6 由石油化工基础数据手册P457 及内插计算可知： 表表 2 2 苯和苯和氯氯苯的饱和蒸汽压苯的饱和蒸汽压 温度C 0 80.1 85 90 95 100 105 0 A P,mmHg 757.62 889.26 1020.9 1185.65 1350.4 1831.7 0 B P，mmHg 147.44 179.395 211.35 253.755 296.16 351.35 5 x 1 0.818 0.678 0.543 0.440 0.276 y 1 0.957 0.911 0.847 0.782 0.665 温度C 0 110 115 120 125