苯-氯苯精馏塔工艺设计

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1、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：12化艺1班姓名：陈昌洲学号：20121303131设计日期：2015.06.09指导老师：（签名）设计成绩：日期：化工原理课程设计任务书学院（系）：化工学院专业：化工学工程与工艺学生姓名：陈昌洲学号：20121303131设计题目：苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计起迄日期:2014年5月01日~06月06日指导教师：教研室主任:发任务书日期:2014年6月09日第22页共22页一、设计题目试设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯15万吨，塔顶馏出液中含

2、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：≤0.7kPa。三、塔板类型筛板或浮阀塔（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；

3、10、绘制精馏塔设计条件图；11、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汽压数据温度，℃8090100110120130131.8苯760102513501760225028402900氯苯148205293400543719760其他物性参数可查有关手册。第22页共22页前言1.塔板与设计方案简介42.精馏塔的物料衡算42.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率42.2原料液及塔顶、塔釜的平均摩尔质量52.3物料衡算、热量衡算53.塔板数的确定53.1理论板数NT的求取63.2实际板数的求取74.精馏塔的工艺条件及有关物性数据

4、的计算84.1操作压力的计算84.2操作温度的计算84.3平均摩尔质量的计算94.4平均密度的计算94.5液相平均表面张力的计算104.6液体平均粘度的计算105.精馏塔的塔体工艺尺寸计算115.1塔径的计算115.2塔高的计算116.塔板主要工艺尺寸的计算126.1溢流装置的计算126.2塔板布置的计算137.塔板的流体力学验算137.1气体通过筛板压降和的验算157.2雾沫夹带量的验算157.3漏液的验算157.4液泛的验算158.探班负荷性能图168.1漏液线（气相负荷下限线）168.2液沫夹带线168.3相负荷下限线178.4相负荷上限线178.5泛

5、线189.精馏塔接管尺寸计算199.1塔顶蒸汽出口管径199.2塔顶回流液管199.3加料管径199.4料液排出管径199.5饱和蒸汽管径1910.设计一览表1911.结论2113.参考文献22第22页共22页苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书前言本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量质量生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。

6、据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。1.塔板与设计方案简介1、塔板性质此设计的塔型为筛板塔。筛板塔是很早出现的一种板式塔。五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，筛板塔具有下列优点：生产能力大20－40%，塔板效率高10－15%，压力降低30－50%，而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装、维修都较容易。从而一反长期的冷落状况，获得了广泛应用。近年来对筛板塔盘的研究还在发展，出现了大孔径筛板（孔径可达2

7、0－25mm），导向筛板等多种形式。作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑生产能力大、操作弹性大、流体流动的阻力小、结构简单、耐腐蚀、方便操作等要求。事实上，对于现有的任何一种塔型，都不可能完全满足上述所有要求，仅是在某些方面具有独到之处。筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分．工业塔常用的筛孔孔径为3－8mm，按正三角形排列．空间距与孔径的比为2.5－5．近年来有大孔径（10－25mm）筛板

8、的，它具有制造容易，不易堵塞等优点，只是漏夜点低，操