课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计

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1、课程设计题目一苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计 一、设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔， 要求年产纯度为 99.5%的氯苯 20000t/a， 塔顶馏出液中 含氯苯不高于 2%。原料液中含氯苯为 42%（以上均为质量%） 。 二、操作条件 1.塔顶压强 4kPa（表压） ； 2.进料热状况，泡点进料 q=1； 3.回流比，R=1.5Rmin 4.塔釜加热蒸汽压力 506kPa； 5.单板压降不大于 0.7kPa； 6.年工作日 300 天，每天 24 小时连续运行。 三、设计内容 1 设计方案的确定及工艺流程的说明； 2.塔的工艺计算； 3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算； 4.塔内流体力学性能

2、的设计计算； 5.塔板负荷性能图的绘制； 6.塔的工艺计算结果汇总一览表； 7.辅助设备的选型与计算； 8.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。 四、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压 i p 单位：mmHg 表一 组分的饱和蒸汽压 i p 温度， （） 80 90 100 110 120 130 131.8 i p 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 注：1 mmHg=133.322Pa 2.组分的液相密度 单位：kg/m3 表二 组分的液相密度 温

3、度， （） 80 90 100 110 120 130 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算： 苯 t A 1886.113.912 氯苯 t B 0657.14.1124 注：式中的 t 为温度，。 3.组分的表面张力 单位：mN/m 表三 组分的表面张力 温度， （） 80 85 110 115 120 131 苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4 双组分混合液体的表面张力 m 可按下式

4、计算： ABBA BA m xx （ BA xx 、为 A、B组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为 35.3103kJ/kmol。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式 表示： 38.0 1 2 38.0 1 2 tt tt r r c c （氯苯的临界温度：C2.359 c t） 5.其他物性数据可查化工原理附录。 一、设计方案的确定及工艺流程的说明 原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔） ，塔顶上升蒸 汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液， 其余作为产品经冷却后送至苯液 贮罐； 塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流， 塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯 苯贮罐。 二、全塔的物料衡算 （一）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 苯和氯苯的相对摩尔质量分别为 78.11 和 112.61