苯氯苯板式精馏塔设计

第一章绪论

一个国家化工产业的发展程度在很大意义上衡量着这个国家的工业水平和国防实力。精馏塔是化工生产中必不可少的塔设备。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。20世纪初，随着炼油工业的发展和石油化学工业的兴起，塔设备开始被广泛采用，并逐渐积累了有关设计、制造、安装、操作等方面的数据和经验。当时，炼油工业中多用泡罩塔，无机酸碱工业则以填料塔为主，则筛板塔因当时尚无精确的设计方法和操作经验，故未能广泛使用。20世纪中期，为了适应各种化工产品的生产和发展，不仅需要新建大量的塔，还得对原有得塔设备进行技术改造，故而陆续出现了一批能适应各方面要求的新塔型。

精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一，在当今工业中发挥了极其重要的作用。精馏塔通过物质的传质传热，将塔的进料中的物质分离，从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。苯与氯苯的分离，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的产品。氯苯的作用是涉及国防和民生的各个领域。染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。橡胶工业用于制造橡胶助剂。农药工业用于制造DDT，涂料工业用于制造油漆。轻工工业用于制造干洗剂和快干油墨，化工生产中用作溶剂和传热介质，分析化学中用作化学试剂。事实上，作为传统工业中发展较为成熟的技术之一，精馏塔设计分离技术发展至今，已经相当成熟，并且早已付诸实践和应用。为了完成本课程设计，笔者参阅了大量文献，参考了精馏系统的设计范例、权威设计手册、多种国家标准，，力求设计结果的合理性和实用性。工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。筛板塔出现于1830年，很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视。泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。第二次世界大战后，炼油和化学工业发展迅速，泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出，而结构简单的筛板塔重新受到重视。通过大量的实验研究和工业实践，逐步掌握了筛板塔的操作规律和正确设计方法，还开发了大孔径筛板，解决了筛孔容易堵塞的问题。因此，50年代起，筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型。与此同时，还出现了浮阀塔，它操作容易，结构也比较简单，同样得到了广泛应用。而泡罩塔的应用则日益减少，除特殊场合外，已不再新建。60年代以后，石油化工的生产规模不断扩大，大型塔的直径已超过 10m。为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求，新型塔板不断出现，已有数十种。

工业生产对塔板的要求主要是：①通过能力要大，即单位塔截面能处理的气

液流量大。②塔板效率要高。③塔板压力降要低。④操作弹性要大。⑤结构简单，易于制造。在这些要求中，对于要求产品纯度高的分离操作，首先应考虑高效率；对于处理量大的一般性分离（如原油蒸馏等），主要是考虑通过能力大。为了满足上述要求，近30年来，在塔板结构方面进行了大量研究，从而认识到雾沫夹带通常是限制气体通过能力的主要因素。在泡罩塔、筛板塔和浮阀塔中，气体垂直向上流动，雾沫夹带量较大，针对这种缺点，并为适应各种特殊要求，开发了多种新型塔板。

板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。广泛应用于精馏和吸收，有些类型（如筛板塔）也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程。操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下，自上而下依次流过各层塔板，至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。

本文的主要设计内容可以概括如下：1，分析设计条件，确定设计方案；2，精馏塔的工艺计算；3，精馏塔及塔板的工艺尺寸计算；4，附属设备选型；5，塔的结构设计和强度校核；6，精馏塔装配图绘制；7，带控制点的工艺流程图设计。

第二章设计方案确定与说明

2.1 精馏流程

精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器，釜液冷却器和产品冷却器等,为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接送入塔原料，苯、氯苯混合原料液经预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后经分配器一部分回流，一部分经过冷却器后送入产品储槽，塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后为冷却水循环利用。

图2-1板式精馏塔的工艺流程简图

2.2 设计方案的特点及确定

塔板是板式塔的主要构件，分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业中以错流式为主，常用的错流式塔板有：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。

泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要的优点是操作弹性较大，液气比范围较大，不易堵塞；但由于生产能力及板效率底，已逐渐被筛孔塔板和浮阀塔板所替代。筛孔塔板优点是结构简单，造价低，板上液面落差小，气体压强底，生产能力大；其缺点是筛孔易堵塞，易产生漏液，导致操作弹性减小，传质效率下降。而浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了前述两种塔板的优点。浮阀塔板结构简单，制造方便，造价底；

塔板开孔率大，故生产能力大；由于阀片可随气量变化自由升降，故操作弹性大；因上升气流水平吹入液层，气液接触时间长，故塔板效率较高。浮阀塔应用广泛，对液体负荷变化敏感，不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料浮阀塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到，而且更可靠。浮阀塔更适合塔径不很大，易气泡物系，腐蚀性物系，而且适合真空操作。

因此，本次设计选用浮阀式板式精馏塔。

第三章精馏塔的工艺计算

3.1 回流比的选择

在精馏分离的整个过程中，回流比是精馏的核心，是回流比是精馏设计和操作的重要参数。回流比的大小不仅影响所需的理论塔板数、塔径、塔板的结构尺寸，还影响加热蒸汽和冷却水的消耗量。回流比的选取范围是在最小回流比至无穷大之间。若选取的回流比太大，不仅使加热蒸汽及冷却水的消耗量增大，操作费增大，还可能影响塔径，使设备投资费用也增大。同时太大的回流比使塔在操作时改变回流比，调节塔的分离能力的作用也大大减小。因此，根据给出的设计条件，操作回流比取最小回流比的2倍。

3.2 全塔的物料衡算

F ：原料液流量 (kmol/s) F x ：原料组成(kmol%) D ：塔顶产品流量(kmol/s) D x ：塔顶组成(kmol%) W ：塔底残液流量(kmol/s) W x ：塔底组成(kmol%) 料液及塔顶、塔底产品含苯的摩尔分数计算

苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11kg/mol 和112.61kg/mol 。

014

.011

.78/98.05.112/02.05

.112/02.097

.011

.78/02.05.112/98.05

.112/98.035

.011

.78/)44.01(5.112/44.05

.112/44.0=+==+==-+=

W D F x x x 平均摩尔质量

h kmol M h kmol M h kmol M W D F /60.7861.112014.0986.011.78/47.11161.11297.003.011.78/15.9061.11235.065.011.78=?+?==?+?==?+?=

料液及塔顶底产品的摩尔流率

依题给条件：一年以330天。一天以24小时计，有

()[]h kmol F /38.13824

33011.78/44.015.112/44.010900003

=?-+??=

全塔物料衡算：

总物料衡算 F = D + W 苯物料衡算 0.44F=0.02D+0.98W 联立解得 F=138.38kmol/h D=77.95kmol/h W=60.43kmol/h

3.3 精馏塔的操作工艺条件和相关物性数据的计算

表3-1常压下苯—氯苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系

3.3.1精馏塔平均温度

利用表3-1中数据由拉格朗日插值法可求得F t 、D t 、W t 。

（1） F t ：

39.95267.035.0110

447.0267.0100110=?--=--F F t t ℃

（2） D t ：34.80198.002

.8069.019002.80=?--=--D D t t ℃

（3） W t ： 12.1290

014.08

.1310195.001308.131=?--=--W W t t ℃

（4）精馏段平均温度：87.87234

.8039.9521=+=+=D F t t t ℃

（5）提馏段平均温度：26.1122

.12939.9522=+=+=W F t t t ℃

3.3.2气、液相的密度的计算已知：混合液密度：

a a ρρρ+

（a 质量分率，M 为平均相对分子质量），

不同温度下苯和氯苯的密度见表3-2。

表3-2 不同温度下苯和氯苯的密度ρ（3/m kg ）

混合气密度：0

04.22TP PM

T L =ρ

（1）精馏段： 87.871=t ℃ 液相组成1x ：

78.0102

.8087.87169.002.809011=?--=--x x

气相组成1y ：

94.01

.8087.871916.002.809011=?--=--y y

所以 ()()kmol

kg M kmol kg M V L /44.11011.7894.015.11294.0/93.10411.7878.015.11278.011=?-+?==?-+?=

（2）提馏段： 26.1122=t ℃ 液相组成2x ：

24.0267.0110

26.112267.0129.011012022=?--=--x x

气相组成2y ：

56.061

.0110

26.11261.0378.011012022=?--=--y y

所以

()()kmol

kg M kmol kg M V L /37.9711.7856.015.11256.0/36.8611.7824.015.11224.022=?-+?==?-+?=

求得在1t 和2t 温度下苯和氯苯的密度。

87.871=t ℃

/34.10301039

87.87103910288090/34.808817

87.87103910288090m kg m kg =?--=--=?--=--氯苯氯苯苯苯ρρρρ

同理可得：

26.1122=t ℃， 3

3/51.1005/51.779m

kg m kg ==氯苯苯ρρ

在精馏段，液相密度1L ρ：

()[]3

/33.83334.103016

.0134.80878.0111.785.11278.0/5.11278.01m kg L L =-+

-?+??=

ρρ

气相密度1V ρ： ()

31/73.387.8715.2734.2215

.27344.110m kg V =+??=

在提馏段，液相密度2L ρ：

()[]3

/93.92551.1005687

.0151.77911.7824.015.11224.0/5.11224.01m kg L L =-+

?-+??=

ρρ

气相密度2V ρ： ()

32/29.326.11215.2734.2215

.27337.97m kg V =+??=

3.3.3 混合液体表面张力

不同温度下苯和氯苯的表面张力见下表。

表3-3 苯和氯苯不同温度下的表面张力（m mN /）

精馏段87.871=t ℃

苯的表面张力：

1.203.176.203.1787.8711085110=?--=--苯苯σσ mol cm m V w w m /64.9733

.83311

.783===ρ

氯苯的表面张力；

36.257.2287

.871107.257.2285110=?--=--氯苯氯苯σσ mol m m V o o o /16.3073

.35.1123===ρ

()()()[]()()[]()

.016.3078.073.9322.016.3078.073.9378.0112

000020000020

=?+????-=

+-=+=V x V x V x V x V X V x V x xV w w w w w w w ??

387.041.0lg lg 2-==????

??=o w B ??

.104.1387.004.173.9336.25216.301.2015.27387.872441.0441.03/23

/23/23

/2-=--=+=-=???

? ???-????? ??+?=??

????-???? ???=Q B A V q V T q Q m w o o δδ 联立方程组1,lg 2=+????

??=so sw so sw A ????

代入求得：

.21165.21.20625.036.25375.0625

.0,375.04/14/14/1==?+?===m m so sw σσ??

提馏段26.1122=t ℃ 苯的表面张力；

mol cm m V w w m /36.8493

.92511.78,07.178.1626.1121153.178.161101153==='=?--=--ρσσ苯苯

氯苯的表面张力：

mol m m V o

o o /19.3429.35.112,47.222.227

.222.2226.1121151101153=='='=?--=--ρσσ氯苯氯苯

苯氯苯板式精馏塔工艺设计说明书

苯氯苯板式精馏塔工艺设计说明书 1 2020年5月29日

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计设计说明书

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、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60000吨,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%(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; 3.回流比,2R min; 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa(表压); 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.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制; 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。四、基础数据

文档仅供参考 1 2020年5月29日 1.组分的饱和蒸汽压οi p (mmHg) 2.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐:t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐:t B 0657.14. 1124-=ρ 式中的t 为温度,℃。 3.组分的表面张力σ(mN/m) 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算: A B B A B A m x x σσσσσ+= (B A x x 、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35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示: 38 .01238.01 2??? ? ??--=t t t t r r c c (氯苯的临界温度:C ?=2.359c t ) 5.其它物性数据可查化工原理附录。

苯-甲苯体系板式精馏塔设计

化工原理课程设计设计题目:苯-甲苯体系板式精馏塔设计化工原理课程设计任务书 ?设计任务分离含苯35% ，甲苯65%的二元均相混合液，要求所得单体溶液的浓度不低于97% 。（以上均为质量分率）物料处理量：20000吨/年。（按300天/年计）物料温度为常温（可按20℃计）。 ?设计内容设计一常压下连续操作的板式精镏塔，设计内容应包含：方案选择和流程设计；工艺计算（物料、热量衡算，操作方式和条件确定等），主要设备的工艺尺寸计算（塔高、塔径）；主体设备设计，塔板选型和布置，流体力学性能校核，操作负荷性能图，附属设备选型；绘制工艺流程示意图、塔体结构示意图、塔板布置图；（设计图纸可手工绘制或CAD绘图） ?计算机辅助计算要求物性计算 ①编制计算二元理想混合物在任意温度下热容的通用程序；

②编制计算二元理想混合物在沸腾时的汽化潜热的通用程序。气液相平衡计算 ①编制计算二元理想混合物在任意温度下泡点、露点的通用程序； ②编制计算二元理想混合物在给定温度、任意组成下气液分率及组成的通用程序。精馏塔计算 ①编制计算分离二元理想混合液最小回流比的通用程序； ②编制分离二元理想混合液精馏塔理论塔板逐板计算的通用程序。采用上述程序对设计题目进行计算 ?报告要求设计结束，每人需提交设计说明书（报告）一份，说明书格式应符合毕业论文撰写规范，其内容应包括：设计任务书、前言、章节内容，对所编程序应提供计算模型、程序框图、计算示例以及文字说明，必要时可附程序清单；说明书中各种表格一律采用三线表，若需图线一律采用坐标纸（或计算机）绘制；引用数据和计算公式须注明出处（加引文号），并附参考文献表。说明书前后应有目录、符号表；说明书可作封面设计，版本一律为十六开(或 A4幅面)。摘要化工生产和现在生活密切相关，人类的生活离不开各色各样的化工产品。设计化工单元操作，一方面综合了化学，物理，化工原理等相关理论知识，根据课程任务设计优化流程和工艺，另一方面也要结合计算机等辅助设备和机械制图等软件对数据和图形进行处理。本次设计旨在分离苯和甲苯混合物，苯和甲苯化学性质相同，可按理想物系处理。通过所学的化工原理理论知识，根据物系物理化学特性及热力学参数，对精馏装置进行选型和优化，对于设备的直径，高度，操作条件（温度、压力、流量、组成等）对其生产效果，如产量、质量、消耗、操作费用

苯氯苯板式精馏塔工艺设计方案

化工原理课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书目录

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务一．设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%<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，自选； 3.回流比，自选； 4.塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压>； 5.单板压降不大于0.7kPa；三．塔板类型筛板或浮阀塔板

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； 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 ×

符号说明： a ——填料的有效比表面积，㎡/m3——填料的总比表面积，㎡/m3 a t ——填料的润湿比表面积，㎡/m3 a w ——塔板开孔区面积，m2 A a ——降液管截面积，m2 A f ——筛孔总面积，m2 A ——塔截面积，m2 A t ——流量系数，无因次 c C——计算umax时的负荷系数，m/s d ——填料直径，m d ——筛孔直径，m 0 D ——塔径，m D ——液体扩散系数，m2/s L D ——气体扩散系数，m2/s V e ——液沫夹带量，kg(液>/kg(气> v E——液流收缩系数，无因次 ——总板效率，无因次 E T F——气相动能因子，kg1/2/(s.m1/2> ——筛孔气相动能因子， F g——重力加速度，9.81m/s2 h——填料层分段高度，m HETP关联式常数 ——进口堰与降液管间的水平距离，m h 1 h ——与干板压降相当的液柱高度，m液柱 c h ——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m d h ——塔板上鼓泡层高度，m f ——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱 h l h ——板上清液层高度，m L ——允许的最大填料层高度，m h max h ——降液管的低隙高度，m ——堰上液层高度，m h OW h ——出口堰高度，m W ——进口堰高度，m h’ W h δ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计

- 专业课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计：学号：指导老师：时间：

目录设计任务书 (2) 一．设计题目 (2) 二．操作条件 (2) 三．塔板类型 (2) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计容 (3) 七．设计基础数据 (3) 符号说明 (4) 设计方案 (8) 一．设计方案的确定 (8) 二．设计方案的特点 (9) 三．工艺流程 (9) 工艺计算书 (12) 一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (12) 二．全塔的物料衡算 (12) 三．塔板数的确定 (13) 四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (16) 五．精馏段的汽液负荷计算 (19) 六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (20)

七．塔板负荷性能图 (25) 八．附属设备的的计算及选型 (28) 筛板塔设计计算结果 (38) 设计评述 (41) 一．设计原则的确定 (41) 二．操作条件的确定 (41) 参考文献 (44) 苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计设计任务书一．设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯10000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%，原料液中含氯苯为35%（以上均为质量分数）。二．操作条件 1.塔顶压强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：0.506MPa(表压)； 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330天，每天24小时连续运行。五．厂址地区。六．设计容 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； 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

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书（精馏段部分）化学与环境工程学院化工与材料系 2004年5月27日

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99.8%的氯苯50000t/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为35%（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，自选； 3.回流比，自选； 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330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 p（mmHg） 1.组分的饱和蒸汽压ο i

2.组分的液相密度ρ（kg/m 3 ）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、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35.3×103 kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.012??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。附参考答案：苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计说明

课程设计说明书题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计院(系): 化学化工学院专业年级: 化学2012级姓名: 王*** 学号: 121****** 指导教师: **副教授 2015年10月

目录 1绪论 (1) 2 设计方案确定与说明 (1) 2.1设计方案的选择 (1) 2.2工艺流程说明 (2) 3 精馏塔的工艺计算 (2) 3.2精馏塔的操作工艺条件和相关物性数据的计算 (3) 3.2.1精馏塔平均温度 (4) 3.2.2气、液相的密度的计算 (4) 3.2.3混合液体表面力 (6) 3.2.4混合物的黏度 (7) 3.2.5相对挥发度 (8) 3.2.6 气液相体积流量计算 (8) 3.3塔板的计算 (9) 3.3.1操作线方程的计算 (9) 3.3.2实际塔板的确定 (10) 3.4塔和塔板主要工艺结构尺寸计算 (11) 3.4.1塔径的计算 (11) 3.4.2溢流装置 (13) 3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (15) 3.5 精馏塔塔板的流体力学计算 (17) 3.5.1精馏塔塔板的压降计算 (17) 3.5.2淹塔 (18) 3.6 塔板负荷性能计算 (18) 3.6.1 雾沫夹带线 (18) 3.6.2 液泛线 (19) 3.6.3 液相负荷上限 (20) 3.6.4 漏液线 (20) 3.6.5 液相负荷下限 (21) 3.6.6塔板负荷性能图 (21) 4 设计结果汇总表 (23) 5工艺流程图及精馏塔工艺条件图 (24) 6设计评述 (25)

1绪论精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一，在当今工业中发挥了极其重要的作用。精馏塔通过物质的传质传热，将塔的进料中的物质分离，从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。苯与氯苯的分离，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的产品工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。筛板塔出现于1830年，很长一段时间被认为难以操作而未得到重视。泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。第二次世界大战后，炼油和化学工业发展迅速，泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出，而结构简单的筛板塔重新受到重视。50年代起，筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型。与此同时，还出现了浮阀塔，它操作容易，结构也比较简单，同样得到了广泛应用。而泡罩塔的应用则日益减少，除特殊场合外，已不再新建。60年代以后，石油化工的生产规模不断扩大，大型塔的直径已超过 10m。为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求，新型塔板不断出现，已有数十种。工业生产对塔板的要求主要是：①通过能力要大，即单位塔截面能处理的气液流量大。②塔板效率要高。③塔板压力降要低。④操作弹性要大。⑤结构简单，易于制造。在这些要求中，对于要求产品纯度高的分离操作，首先应考虑高效率；对于处理量大的一般性分离（如原油蒸馏等），主要是考虑通过能力大。为了满足上述要求，近30年来，在塔板结构方面进行了大量研究，从而认识到雾沫夹带通常是限制气体通过能力的主要因素。在泡罩塔、筛板塔和浮阀塔中，气体垂直向上流动，雾沫夹带量较大，针对这种缺点，并为适应各种特殊要求，开发了多种新型塔板。本文的主要设计容可以概括如下：1.设计方案的选择及流程；2.工艺计算； 3.浮阀塔工艺尺寸计算；4.设计结果汇总；5.工艺流程图及精馏塔工艺条件图 2 设计方案确定与说明 2.1设计方案的选择

苯与氯苯精馏塔设计

化工原理工程设计处理量为3000吨/年苯和氯苯体系精馏分离板式塔设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：

板式精馏塔设计任务书一、设计题目：苯-氯苯体系精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件 1、设计任务：生产能力（进料量）30000吨／年操作周期7200 小时／年进料成分：含氯苯35%（质量分率，下同）塔顶产品组成氯苯含量为98%;塔底产品组成含氯苯不得高于1.7%. 2、操作条件操作压力4000Pa（表压）进料热状态q=0.7 单板压降：<或=0.7kPa 3、设备型式筛板或浮阀塔板（F1型） 4、厂址新乡地区三、设计内容： 1、设计方案的选择及流程说明 2、工艺计算 3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径及蒸馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4、辅助设备选型与计算 5、设计结果汇总 6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图 7、设计评述目录 1.精馏塔的概述 (4) 2．设计内容...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.精馏塔的物料衡算.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.塔板数的确定 (10) 2.3.精馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (13)

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书 1

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书(精馏段部分) 化学与环境工程学院化工与材料系 5月27日

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99.8%的氯苯50000t/a,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为35%(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,自选; 3.回流比,自选; 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330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.塔内流体力学性能的设计计算; 5.塔板负荷性能图的绘制; 1 2020年5月29日

2 2020年5月29日 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οi p (mmHg) 2.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐:t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐:t B 0657.14. 1124-=ρ 式中的t 为温度,℃。 3.组分的表面张力σ(mN/m)

3 2020年5月29日双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算: A B B A B A m x x σσσσσ+= (B A x x 、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35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示: 38 .01 238 .012??? ? ??--=t t t t r r c c (氯苯的临界温度:C ?=2.359c t ) 5.其它物性数据可查化工原理附录。附参考答案:苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分) 苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分) 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。流程图略。

苯氯苯板式精馏塔冷凝器工艺设计

苯-氯苯板式精馏塔冷凝器工艺设计一、设计题目设计一苯-氯苯连续精馏塔冷凝器。工艺要求：年产纯度为99.4%的氯苯40500t/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为35%（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，料液温度为50℃t； 3.塔釜加热蒸汽压力506kPa； 4.单板压降不大于0.7kPa； 5.回流液和馏出液温度均为饱和温度； 3.冷却水进出口温度分别为25℃和30℃； 4.年工作日330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.冷凝器的热负荷； 4.冷凝器的选型及核算； 5.冷凝器结构详图的绘制； 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 p（mmHg） 1.组分的饱和蒸汽压ο i 2.组分的液相密度ρ（kg/m3）

纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、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35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238 .012??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C 2.359?=c t ）

苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计说明

课程设计题目—苯-氯苯分离过程筛板精馏塔设计2.3万吨一、设计题目试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，已知原料液的处理量为2.3万吨，设塔顶馏出液中含氯苯不高于2%，塔底馏出液中含苯不高于0.2%，原料液中含氯苯为38%（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；； 3.回流比：2R min 4.塔釜加热蒸汽压力：0.5MPa（表压）； 5.单板压降不大于：0.7kPa； 6.冷却水温度：35℃； 7.年工作日300天，每天24小时连续运行。三、设计容 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.塔板流体力学性能的计算；

7.塔板负荷性能图的绘制； 8.塔的工艺计算结果汇总一览表； 9.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 10.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 （mmHg ） 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面力m σ可按下式计算：

A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率） 4.液体的粘度μL 5.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.01 2??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 6.其他物性数据可查化工原理附录。

设计一座苯-氯苯连续板式精馏塔

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务一．设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（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，自选； 3.回流比，自选； 4.塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)； 5.单板压降不大于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； 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×0.133-1k Pa 苯760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148 205 293 400 543 719 760 其他物性数据可查有关手册。设计方案一．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。二．设计方案的特点

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计

化工原理课程设计 ——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书目录

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务一．设计条件年产纯度为%的氯苯4万吨，原料液为苯和氯苯的的混合液，其中氯苯含量中为38%（质量百分数），其余为苯，采用泡点进料，要求塔顶氯苯含量不高于2%，精馏塔顶压强为4kPa（表压），单板压降不大于，采用300天/年工作日连续生产。二．操作条件 1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况，泡点进料； 3.回流比，自选； 4．压降不大于；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．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.设计计算结果总表。六．计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据其他物性数据可查有关手册。符号说明： a ——填料的有效比表面积，㎡/m3 ——填料的总比表面积，㎡/m3 a t a ——填料的润湿比表面积，㎡/m3 w ——塔板开孔区面积，m2 A a A ——降液管截面积，m2 f ——筛孔总面积，m2 A A ——塔截面积，m2 t ——流量系数，无因次 c C——计算umax时的负荷系数，m/s d ——填料直径，m ——筛孔直径，m d D ——塔径，m ——液体扩散系数，m2/s D L

D ——气体扩散系数，m2/s V ——液沫夹带量，kg(液)/kg(气) e v E——液流收缩系数，无因次 ——总板效率，无因次 E T F——气相动能因子，kg1/2/2) ——筛孔气相动能因子， F g——重力加速度，9.81m/s2 h——填料层分段高度，m HETP关联式常数 ——进口堰与降液管间的水平距离，m h 1 ——与干板压降相当的液柱高度，m液柱 h c ——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m h d ——塔板上鼓泡层高度，m h f h ——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱 l ——板上清液层高度，m h L ——允许的最大填料层高度，m h max ——降液管的低隙高度，m h ——堰上液层高度，m h OW ——出口堰高度，m h W ——进口堰高度，m h’ W ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱h δ H——板式塔高度，m 溶解系数，kmol/(m3·kPa) H ——塔底空间高度，m B ——降液管内清液层高度，m H d ——塔顶空间高度，m H D H ——进料板处塔板间距，m F ——气相总传质单元高度，m H OG H ——人孔处塔板间距，m P ——塔板间距，m H T H ——封头高度， 1 H ——裙座高度， 2 HETP——等板高度，m k ——气膜吸收系数，kmol/（m2hkPa） G ——液膜吸收系数，m/h k L K——稳定系数，无因次 K ——气膜吸收系数kmol/（m2hkPa） G ——堰长，m l W ——液体体积流量，m3/h L h L ——液体体积流量，m3/h s ——润湿速率，m3/（mh） L w m——相平衡常数，无因次 n——筛孔数目 ——气相总传质单元数， N OG

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计说明书

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计设计说明书

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、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60000吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（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； 3.回流比，2R min ； 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa （表压）； 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.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。四、基础数据 ο 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3 ）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ

式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、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35.3×103 kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.012??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。

苯-氯苯板式精馏塔的工艺课程设计

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=1.5R min 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 p单位：mmHg i 表一组分的饱和蒸汽压 p i 2.组分的液相密度ρ单位：kg/m3

表二组分的液相密度ρ 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算：苯 t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 0657.14.1124-=ρ 注：式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ 单位：mN/m 表三组分的表面张力σ 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、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35.3×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.01 2???? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计

化工原理课程设计 ——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (2) 一．设计题目 (2) 二．操作条件 (2)

三．塔板类型 (2) 四．工作日 (3) 五．厂址 ............................................................. 错误!未定义书签。六．设计内容 (3) 七．设计基础数据 (3) 符号说明 (3) 设计方案 (8) 一．设计方案的思考 (8) 二．设计方案的特点 (9) 三．工艺流程 (9) 苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (9) 一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (9) 二．全塔的物料衡算 (10) 三．塔板数的确定 (11) 四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (13) 五．精馏段的汽液负荷计算 .............................. 错误!未定义书签。六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (18) 七．塔板负荷性能图 (23) 八．附属设备的的计算及选型 (27) 筛板塔设计计算结果 (39) 设计评述 (40) 一．设计原则确定 (40)

二．操作条件的确定 (41) 设计感想 (43) 苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务一．设计条件年产纯度为99.5%的氯苯4万吨，原料液为苯和氯苯的的混合液，其中氯苯含量中为38%（质量百分数），其余为苯，采用泡点进料，要求塔顶氯苯含量不高于2%，精馏塔顶压强为4kPa（表压），单板压降不大于0.7kPa，采用300天/年工作日连续生产。二．操作条件 1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况，泡点进料； 3.回流比，自选； 4．压降不大于0.7kPa；三．塔板类型筛板或浮阀塔板（F1型）。

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计全本

苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计学校专业姓名学号

目录一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书———————3（一)设计题目———————————————————————————3 （二）操作条件———————————————————————————3 （三）设计内容———————————————————————————3 (四）基础数据———————————————————————————3 二、苯－氯苯板式精馏塔的工艺计算书(精馏段部分）——4 (一)设计方案的确定及工艺流程的说明————————————————4 （二）全塔的物料衡算————————————————————————5 (三)塔板数的确定—————————————————————————5 （四）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算——————————10 （五）精馏段的汽液负荷计算—————————————————————1２（六)塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算————————————————１2 (七）塔板上的流体力学验算—————————————————————15 (八)塔板负荷性能图————————————————————————１6 （九)精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算———————————————19 三、塔的提馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算——2０（一）提馏段的物性及状态参数————————————————————20 (二)提馏段的汽液负荷计算—————————————————————22 (三)塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算————————————————23 (四）塔板上的流体力学验算—————————————————————２5

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计——年产99.8%的氯苯万吨

化工原理课程设计说明书设计题目：苯-氯苯板式精馏塔工艺设计设计者: 日期: 组员：指导老师：设计成绩：

毕业设计题目——年产6万吨氯苯精馏工段板式精馏塔设计一、设计题目试设计一座年产6万吨的氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%的氯苯60000吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（以上均为质量%）。设计区域符合西北地区的情况二、操作条件 1.塔顶压强4kPa （表压）； 2.进料热状况，泡点进料； 3.回流比，2R min ； 4.塔釜加热蒸汽压力（表压）； 5.单板压降不大于； 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.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。四、基础数据 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ

氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、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×103kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.012??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。

苯和氯苯板式精馏塔设计

化工综合设计说明书设计题目：苯和氯苯板式精馏塔设计设计者姓名: 阿依加马丽。艾合买提设计者班级: F0711005 设计者学号: 5071109125

目录一、设计题目 (4) 二、操作条件 (4) 三、设计内容 (5) 1.设计方案的确定及工艺流程的说明； (5) 2.塔的工艺计算； (5) 3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算； (5) 4.塔内流体力学性能的设计计算； (5) 5.塔板负荷性能图的绘制（包括精馏段和提留段）； (5) 6.辅助设备的选型与计算； (5) 7.塔的工艺计算结果汇总一览表； (5) 8.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； (5) 9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。 (5) 四、基础数据 (5) 1.组分的饱和蒸汽压 p（mmHg） (5) i 2.组分的液相密度ρ（kg/m3） (6) 3.组分的表面张力σ（mN/m） (6) 4.氯苯的汽化潜热 (6) 五、设计方案的确定及工艺流程的说明 (7) 六、全塔的物料衡算 (7) （一）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (7) （二）平均摩尔质量 (7) （三）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (8) 七、塔板数的确定 (8) N的求取：有两种方法可以求出理论塔板数 (8) （一）理论塔板数 T N (11) （二）实际塔板数 p 八、塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (12) p (12) （一）平均压强 m

（二）平均温度m t ........................................................................................... 12 （三）平均分子量m M (12) （四）平均密度m ρ .......................................................................................... 13 （五）液体的平均表面张力m σ ........................................................................ 13 （六）液体的平均粘度m L μ, ............................................................................. 14 九、精馏段的汽液负荷计算 ..................................................................................... 14 十、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 . (15) （一）塔径 ...................................................................................................... 15 （二）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ............................................................ 16 十一、塔板上的流体力学验算 (20) （一）气体通过筛板压降p h 和p p Δ的验算 ....................................................... 20 （二）雾沫夹带量v e 的验算 ............................................................................. 22 （三）漏液的验算 ............................................................................................ 23 （四）液泛的验算 ............................................................................................ 23 十二、塔板负荷性能图 .. (24) （一）雾沫夹带线（1） (24) （二）液泛线（2） .......................................................................................... 25 （三）液相负荷上限线（3） ............................................................................ 25 （四）漏液线（气相负荷下限线）（4） ............................................................ 26 （五）液相负荷下限线（5） ............................................................................ 26 十三、精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 (28) （1）料液预热器.............................................................................................. 28 （2）塔顶全凝器.............................................................................................. 28 （3）塔釜再沸器.............................................................................................. 28 （4）精馏塔的管口直径 ................................................................................... 28 十四、提馏段的物性及状态参数 (29) （一）平均压强m p ......................................................................................... 29 （二）平均温度m t ........................................................................................... 29 （三）平均分子量m M (30)