苯氯苯连续精馏筛板塔的设计
苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计
课程设计说明书课程名称：化工原理课程设计设计题目：苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计院系：学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2010年11月19日目录一、设计背景 (1)二、产品与设计方案简介 (2)（一）产品性质、质量指标 (3)（二）设计方案简介 (3)（三）工艺流程及说明 (3)三、工艺计算及主体设备设计 (4)（一）精馏塔的物料衡算 (4)1）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (4)2）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (5)3）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率 (5)（二）塔板数的确定 (5)1）理论塔板数的确定 (5)2）实际塔板数 (7)（三）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)1）操作压力的计算 (8)2）操作温度的计算 (8)3）平均摩尔质量计算 (8)4）平均密度计算 (10)5）液相平均表面张力 (10)6）液相平均粘度计算 (11)四、精馏段的塔体工艺尺寸的计算 (11)（一）塔径的计算 .................................. 11 （二） 精馏塔有效高度的计算 ....................... 11 五、塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (12)（一）溢流装置.................................... 12 （二）塔板布置.................................... 13 （三）开孔率n 和开孔率 .......................... 13 六、塔板上的流体力学验算 .. (14)（一）气体通过筛板压降和的验算 ............... 14 （二）雾沫夹带量v e 的验算 .......................... 15 （三）漏液的验算 .................................. 15 （四）液泛的验算 .................................. 15 七、塔板负荷性能图 (16)（一）. 漏液线（气相负荷下限线） ................. 16 （二）. 液沫夹带线 .............................. 16 （三）. 液相负荷下限线 .......................... 17 （四）. 液相负荷上限线 .......................... 17 （五）. 液泛线 (17)八、筛板式精馏塔设计计算结果 ............................ 19 九、主要符号说明 ....................................... 20 十、结果与结论 ...................................................................................... 21 十一、收获与致谢 (21)p h p p Δ《化工原理》课程设计任务书一、设计题目——苯-氯苯二元物系板式连续精馏塔设计一座苯-氯苯板式连续精馏塔,要求年产36432吨纯度为99%的苯,塔底釜液中苯含量为1%,原料液中含苯69%（以上均为质量百分数)。
苯-氯苯板式精馏塔的 工艺流程设计
一、概述塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
常见的塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸、和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
化工厂或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品质量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环保等各个方面，都有重大的影响。
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（见表1—1）。
它所好用的刚才重量在各类工艺设备中也属较多（见表1—2）。
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。
表1-1 化工生产装置中各类工艺设备所占投资的比例表1-2 化工生产装置中塔设备所占的重量比例工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。
工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，呈正三角形排列。
上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）。
筛板塔是1932年提出的，当时主要用于酿造，其优点是结构简单，制造维修方便，造价低，气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。
其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。
但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板，故近年我国对筛板的应用日益增多，所以在本设计中设计该种塔型。
精馏塔工艺设计
一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件1.塔顶压强4kPa （表压）2.进料热状况：饱和蒸汽进料3.回流比：R=2R min4.单板压降不大于0.7kPa （三）设计内容 设备形式：筛板塔设计工作日：每年330天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为77.31kpa 的远离城市的郊区 设计要求1.设计方案的确定及流程说明2.塔的工艺计算3.塔和塔板主要工艺尺寸的确定（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学验算 （3）塔板的负荷性能图绘制（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制 4、塔的工艺计算结果汇总一览表5、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 ）温度，（℃）80.1 85 9095100105 i p苯 757.62889.261020.9 1185.65 1350.41831.7氯苯147.44 179.395 211.35 253.755 296.16 351.355 温度，（℃）110 115 120 125 130 131.75 i p苯 23132638.52964 335537464210 氯苯406.55 477.125547.7636.505 725.317602.组分的液相密度ρ（kg/m 3）温度，（℃）60 80 100 120 140ρ苯 836.6 815.0 792.5 768.9 744.1 氯苯1064.01042.01019.0996.4972.93.组分的表面张力σ（mN/m ）温度，（℃）60 80 100 120 140 σ苯 23.74 21.27 18.85 16.49 14.17 氯苯25.9623.7521.5719.4217.324.液体粘度μ（mPa •s ）温度，（℃） 60 80 100 120 140 μ苯 0.381 0.308 0.255 0.215 0.184 氯苯0.5150.4280.3630.3130.2745.Antoine 常数组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 氯苯7.13382182.68293.767二、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。
苯氯苯连续精馏筛板塔的设计课程设计word版
苯-氯苯连续精馏筛板塔的设计目录设计任务书 3 设计说明书 61 概述 62 设计方案确定 73 设计计算 (8)3.1 精馏塔的物料衡算 83.1.1原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 83.1.2塔顶产品产量、釜残液量及进料流量计算 83.2 塔板数的确定 83.2.1.1 q值的计算 83.2.1.2 最小回流比的求取 83.2.1.3求操作线方程 93.2.1.4求理论板数：逐板计算法 10N 113.2.1.4实际塔板数P3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 113.3.1操作压力计算 113.3.2操作温度计算 113.3.3平均摩尔质量计算 123.3.4平均密度计算 123.3.5体积流率计算 133.3.6液体平均表面张力的计算 143.3.7液体平均粘度计算 153.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 153.4.1塔径的计算 153.4.2塔高的计算 163.5 塔板主要工艺尺寸计算 173.5.1精馏段计算 183.6 筛板的流体力学验算 203.6.1精馏段流体力学验算 213.7塔板负荷性能图 233.7.1精馏段负荷性能图 234附属设备选型 264.1再沸器的选择 264.1.1 再沸器的热量衡算264.1.2饱和蒸汽用量264.1.3再沸器的加热面积264.2 冷凝器的选择274.2.1全凝器热量衡算274.2.2冷却水用量274.2.3冷凝器的选择274.3塔内其他构件 284.3.1进料管284.3.2回流管284.3.3塔顶蒸汽管284.3.4塔底出料速度295设计数据列表 296 设计评述 30 7参考文献 30设计任务书一、设计题目 苯—氯苯连续精馏筛板塔的设计。
二、设计任务（1）原料液中氯含量：质量分率=35%（质量），其余为苯。
（2）产品纯度为99.0 %（质量）的氯苯。
（3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于1.0%（质量）。
（4）生产能力：456000t/y 苯产品，年开工320天。
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（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：AB B A BA 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 ︒=2.359c 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。
苯和氯苯的筛板塔课程设计
xe x F 0.6 ， x D 0.97 。故有：
RmΒιβλιοθήκη xD ye ye xe
0.97 0.879 0.879 0.6
0.326
考虑到精馏段操作线离平衡线较近，故取实际操作的回流比为最小回流比的 2 倍，即：
氯苯 ρB 1 1 2 71.1 1 1t 推荐： ρB 1124 .4 1.0657 t
式中的 t 为温度，℃。
2.1.3 组分的表面张力 σ （mN/m）
温度，（℃）
80
85
110
115
120
131
苯
21.2
20.6
17.3
16.8 16.3 15.3
σ
氯苯
26.1
25.7
22.7
22.2 21.6 20.4
xF 0.6
xD 0.97
xW 0.01 2.2.2 平均摩尔质量
M F 78.11 0.6 1 0.6112 .61 91.91kg/kmol M D 78.11 0.97 1 0.97112 .61 79.145 kg/kmol MW 78.11 0.01 1 0.01112 .61 112 .265 kg/kmol
苯-氯苯物系属于理想物系，可采用梯级图解法（M·T 法）求取 N T ，步骤如下：
2.3.1.1 根据苯-氯苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取 x ~ y
依据 x
pt
p
B
/
p
A
p
B
， y pAx / pt ，将所得计算结果列表如下：
温度，（℃）
80
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■ Mil.1- .i « I 1IT设计者: 日期:组员：设指导老师:计成绩:苯 P A 912 1.187t 推荐：P A 912.13 1.1886t、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％）。
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 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1.组分的饱和蒸汽压i （mmHg2.组分的液相密度P （kg/m 3）毕业设计题目6万吨氯苯精馏工段板式精馏塔设计纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 P A 912 1.187t 推荐：P A 912.13 1.1886t氯苯 P 1127 1.111t 推荐：PB 1124.4 1.0657t式中的t 为温度，c 。
3.组分的表面张力 O （ mN/mOA OBOmO A X B O B X A（X A 、X B 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 X 103kJ/kmol 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示:「2 0.38 「10.38t c t 2t c t 1（氯苯的临界温度：t c 359.2 C ）5.其他物性数据可查化工原理附录。
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计苯-氯苯溶液连续精馏塔设计一、前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。
通过课程设计，要求学生能综合利用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。
通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。
课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。
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-氯苯二元混合物连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，塔底采出氯苯。
氯苯纯度不低于%，塔顶产品苯纯度不低于98%。
二、摘要:氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，广泛用于生产，磷苯液相氯化法制中含有一定量的苯，用于分离挥发性苯和氯苯连续精馏塔的设计是不容易的。
设计选择良好的合成功能的集成产品和效率，经济，安全和其他方面。
这将是选择精馏塔和筛板筛板塔更好。
有很多优点是结构简单，价格低廉，而且液滴板表面的小。
它有一个较低的压力，但一个更大的生产能力。
最后，气体在塔内均匀分布，具有较高的传质效率。
设计完成了塔径为1000mm 和总高度为15m的工艺计算和设备设计，它定义了那个桶材料为16MnR，标称厚度为8毫米，根据钢制压力容器。
设计选用标准椭圆封头的直径为1000mm，表面高度200mm，直边高度是根据工艺设备的设计和jb4737-95 25mm。
进口和出口的液体和气体管道的法兰都是根据汞丝网除沫器选用SP滤网采用rfpf。
设计无具体要求，选择圆柱裙，其直径1000mm ..最后的设计进行festigkeit和稳定性ueberpruefung等等，并对塔体的厚度和高度均符合要求的设计压力下。
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苯-氯苯连续精馏筛板塔的设计目录设计任务书 3 设计说明书61 概述 62 设计方案确定 73 设计计算 (8)3.1 精馏塔的物料衡算 83.1.1原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量83.1.2塔顶产品产量、釜残液量及进料流量计算83.2 塔板数的确定83.2.1.1 q值的计算83.2.1.2 最小回流比的求取83.2.1.3求操作线方程93.2.1.4求理论板数：逐板计算法10N113.2.1.4实际塔板数P3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算113.3.1操作压力计算113.3.2操作温度计算113.3.3平均摩尔质量计算123.3.4平均密度计算123.3.5体积流率计算133.3.6液体平均表面张力的计算143.3.7液体平均粘度计算153.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算153.4.1塔径的计算153.4.2塔高的计算163.5 塔板主要工艺尺寸计算173.5.1精馏段计算183.6 筛板的流体力学验算203.6.1精馏段流体力学验算213.7塔板负荷性能图233.7.1精馏段负荷性能图23 4附属设备选型264.1再沸器的选择264.1.1 再沸器的热量衡算264.1.2饱和蒸汽用量264.1.3再沸器的加热面积264.2 冷凝器的选择274.2.1全凝器热量衡算274.2.2冷却水用量274.2.3冷凝器的选择274.3塔内其他构件284.3.1进料管284.3.2回流管284.3.3塔顶蒸汽管284.3.4塔底出料速度29 5设计数据列表29 6 设计评述30 7参考文献 30设计任务书一、设计题目 苯—氯苯连续精馏筛板塔的设计。
二、设计任务（1）原料液中氯含量：质量分率=35%（质量），其余为苯。
（2）产品纯度为99.0 %（质量）的氯苯。
（3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于1.0%（质量）。
（4）生产能力：456000t/y 苯产品，年开工320天。
三、操作条件（1）精馏塔顶压强：4.0KPa （表压） （2）进料热状态：泡点（3）回流比：R =1.5min R （4）单板压降压：≯0.7KPa（5）冷凝器冷却剂：水，冷却剂温度：1t =25 C ︒；2t =40 C ︒（6）再沸器加热剂：饱和水蒸气，加热剂温度：P =2at （表压）热损失：1Q =5%B Q四、要求（1）对精馏过程进行描述 （2）对精馏过程进行物料衡算和热量衡算（3）对精馏塔进行设计计算 （4）对精馏塔的附属设备进行选型（5）画一张精馏塔的装配图 （6）编制设计说明书五、设计说明书要求（1）目录（2）设计题目及原始数据（任务书）（3）简述精馏过程的生产流程及特点（4）精馏过程有关计算（物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、塔板设计、接管设计等）（5）附属设备的选型（裙座、再沸器、冷凝器等）；（6）设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）（7）设计评述（8）参考文献。
符号说明英文字母－阀孔的鼓泡面积m2AαA－降液管面积 m2f－塔截面积 m2ATb －操作线截距c －负荷系数（无因次）－流量系数（无因次）cD －塔顶流出液量 kmol/hD －塔径 md－阀孔直径 m－全塔效率（无因次）ETE －液体收缩系数（无因次）e－物沫夹带线 kg液/kg气vF －进料流量 kmol/hF－阀孔动能因子 m/sg －重力加速度 m/s2－板间距 mHTH －塔高 m－清液高度 mHd－与平板压强相当的液柱高度 mhc－与液体流径降液管的压降相当液柱高度 mhdh－与气体穿过板间上液层压降相当的液柱高度 m r－板上鼓泡高度 mhfh－板上液层高度 mL－降液管底隙高度 mhh－堰上液层高度 m02v－与板上压强相当的液层高度 mhp－与克服液体表面张力的压降所相当的液柱高度 m hσh－溢液堰高度 m2vK －物性系数（无因次）L－塔内下降液体的流量 m3/ss－溢流堰长度 mLwM －分子量 kg/kmolN －塔板数－实际塔板数NpN－理论塔板数TP －操作压强 PaΔP－压强降 Paq －进料状态参数R －回流比R－最小回流比minu －空塔气速 m/sw －釜残液流量 kmol/h－边缘区宽度 mwc－弓形降液管的宽度 mwd－脱气区宽度 mwsx －液相中易挥发组分的摩尔分率y －气相中易挥发组分的摩尔分率z －塔高 m希腊字母α－相对挥发度μ－粘度 Cpρ－密度 kg/m3σ－表面张力下标r －气相L －液相l －精馏段q －q线与平衡线交点min－最小max－最大A －易挥发组分B －难挥发组分设计说明书1 概述（一）塔设备设计概述塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一，它可以使气(或汽)或液液两相紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，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方面都有重大影响。
最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。
作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相能充分接触，以获得高的传质效率。
此外，为满足工业生产的需要，塔设备还必须满足以下要求：1、生产能力大；2、操作稳定，弹性大；3、流体流动阻力小；4、结构简单、材料耗用量少，制造和安装容易；5、耐腐蚀和不易阻塞，操作方便，调节和检修容易。
（二）板式精馏塔设备选型及设计因为板式塔处理量大、效率高、清洗检修方便且造价低，故工业上多采用板式塔。
因而本课程设计要求设计板式塔。
工业上常见的几种的板式塔及其优缺点：Ⅰ、浮阀塔：在塔板开孔上方，安装可浮动的阀片，浮阀可随气体流量的变化自动调节开度，可避免漏液，操作弹性大，造价低，且安装检修方便，但对材料的抗腐蚀性能要求高。
Ⅱ、筛板塔：结构简单、造价低廉、筛板塔压降小、液面落差也较小、生产能力及塔板效率都较泡罩塔高，故应用广泛。
Ⅲ、泡罩塔：其气体通道是升气管和泡罩，由于升气管高出塔板，即使在气体负荷很低时也不会发生严重漏液，操作弹性大，升气管为气液两相提供了大量的传质界面。
但泡罩塔板结构复杂，成本高，安装检修不便，生产能力小。
综合考虑，最终本次分离任务选择筛板精馏塔。
2 设计方案确定本设计任务为分离苯-氯苯混合物连续精馏。
设计中采用25℃进料,将原料通过预热器加热至25℃送入精馏塔内.塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。
塔釜用再沸器加热水至饱和过热水蒸气状态，送至塔内，塔釜塔底产品经冷却后送至储罐。
3 设计计算3.1 精馏塔的物料衡算由于精馏过程的计算均以摩尔分数为准，需先把设计要求中的质量分数转化为摩尔分数. 3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 A M =78.11 kg/kmol氯苯的摩尔质量 B M =112.56kg/kmol0.65/78.110.7280.65/78.110.35/112.56F x ==+ 10.72810.2718F x '=-= 0.99/78.110.9930.99/78.110.01/112.56D x ==+ 10.9930.007D x '=-= 0.01/78.110.01430.01/78.110.99/112.56W x ==+ 10.01430.9857W x '=-= 3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 0.728*78.110.272*112.5687.48/F M kg kmol =+=0.993*78.110.007*112.5678.35/D M kg kmol =+=0.0143*78.110.9857*112.56112.07/W M kg kmol =+=3.1.3 物料衡算 塔釜产品345600*1075.78/320*24*78.35D kmol h == 总物料衡算：F D W =+氯苯物料衡算：FD W Fx Dx Wx '''=+ 代入数据解得 103.92/75.78/28.14/F kmol hD kmol h W kmol h===3.2 塔板数的确定3.2.1、理论板层数T N 的求取3.2.1.1q值的计算因为泡点进料所以=3.2.1.2最小回流比的求取：首先全塔平均相对挥发度的求取；根据α=我们先求取塔顶的相对挥发度：（试差法）利用安托因公式：ln 6.94192769.42/(53.26)(,)lg 6.079631419.045/(216.633)(,ABp T MPa Kp t KPa'=--'=-+摄氏度）假设温度为90摄氏度：136.0328.30ABp kpap kpa'='=0.5560Ax=假设温度为80摄氏度：100.9719.76ABp kpap kpa'='=1.0533Ax=假设温度为85摄氏度：1117.4823.72ABp kpap kpa'='=0.8701Ax=假设温度为81.7摄氏度：106.3721.04ABp kpap kpa'='=0.9875Ax=与0.993Ax=接近故此时的温度为塔顶的泡点温度；81.7Dt=/A Bp pα'''=106.37/21.04 5.056α'==用相同的方法求取塔底的露点温度和相对挥发度：137.5Wt=/450.07/121.84 3.693A Bp pα''''===全塔平均相对挥发度为：4.321α===相平衡方程为；/1(1)y x xαα=+-因为所以 0.728e f x x ==代入相平衡方程解得： 0.9204e y =min /0.9930.9204/0.92040.7280.3773D e e eR x y y x =--=--=min 1.5 1.50.37730.5660R R ==⨯=3.2.1.3求操作线方程精馏段液体流量 0.566075.7842.89/L RD kmol h ==⨯=精馏段气体流量 (1) 1.566075.78118.67/V R D kmol h =+=⨯= 提馏段液体流量 42.891103.92146.81/L L qF kmol h =+=+⨯= 提馏段气体流量 (1)118.67/V V q F V kmol h =--==可得精馏段操作线方程：10.36140.6386D n n n Dx L y x x V V+=+=+ 提馏段操作线方程： 1 1.23710.0034W n n n Wx L y x x V V +=-=- 3.2.1.4求理论板数：逐板计算法（塔顶全凝器）相平衡方程：/1(1) 4.321/1 3.321y x x x x αα=+-=+精馏段操作线方程：10.36140.6386D n n n Dx L y x x V V+=+=+ 提馏段操作线方程： 1 1.23710.0034W n n n Wx L y x x V V +=-=- 应用精馏方程：10.993D y x == 0.728q e x x == 0.0143W x =第一块塔板： 110.9930.9704D y x x ===第二块塔板： 220.98930.9554y x ==第三块塔板：330.98390.9340y x ==第四块塔板： 440.97610.9043y x ==第五块塔板：550.96540.8659y x ==第六块塔板：660.95150.8195y x ==第七块塔板：770.93480.7684y x ==第八块塔板：880.91630.7170y x ==因为 80.71700.728q x x =<=故第八块为进料板 换用提留段方程计算：990.88360.6372y x ==10100.78490.4578y x ==11110.56290.2296y x ==12120.28060.0828y x ==13130.09900.0248y x ==14140.02730.0064y x ==此时 140.00640.0143w x x =<=所需要的总的理论板数为：14T N =(包括再沸器)由以上计算结果可知：精馏段的理论板数为7 3.2.1.5实际塔板数P N板效率的求取查此温度下的相对挥发度为2左右，A μ=0.737，B μ=0.850.2450.49(20.808)0.48E -=⨯=所以，精馏段的塔板数为：7/0.4814.5815N ===精块提馏段的塔板数为：7/0.4814.5815N ===提块(含再沸器) 进料板实际位置： 16N =进块3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 3.3.1操作压力计算塔顶操作压力： P D =101.3+4=105.3kPa 每层塔板压降： △P=0.7kPa进料板压力： P F =105.3+0.7×16=116.5kPa 塔釜操作压力： P w =105.3+0.7×30=126.3kPa 精馏段平均压力： P m1=(105.3+116.5)/2=110.9kPa 提馏段平均压力： P m2=(116.5+126.3)/2=121.4 kPa 3.3.2操作温度计算前面已计算出塔顶、进料板及塔釜的泡点温度，分别为81.70C 、94.20C 、137.50C 。