苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计与冷凝器的选型设计书
苯_氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计书
大学课程设计书系（部、中心）材料与化工学院姓名茜学号 077专业化学工程与工艺班级 10级2班同组人员王娜林达吴小雪龙哲儒课程名称化工原理课程设计设计题目名称苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计起止时间2013.05.15---2013.06.10成绩指导教师签名化工单元设备设计任务书（苯—氯苯精馏装置设计）一、设计题目试设计一座苯-氯苯连续精馏装置,要求年产纯度为99.5%的氯苯26000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液含氯苯35%(以上均为质量百分数)。
二、设计条件（一）精馏塔（1）塔顶压力 4KPa（表）（2）进料热状态自选(3)回流比自选(4)塔底加热蒸汽压力 0.5MPa（表）(5)单板压降≤0.7KPa（6）全塔效率 E T=54%（7）塔板类型——筛板或浮阀塔板（F1型）（二）换热器——配置于精馏装置中的预热器冷凝器冷却器再沸器等选一设计（1）加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa（绝）；（2）冷却介质——冷却循环水，进口温度30℃，出温度40℃；（3）换热器允许压降≯510Pa；（4）换热器类型——标准型列管式或板式换热器。
三、工作日每年工作300天，每天24小时连续运行。
四、生产厂址洋浦工业开发区五、设计容（一）选择合适的精馏塔（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的计算；（5）塔板的主要工艺尺寸的计算；（6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图；（7）精馏塔接管尺寸计算；（8）绘制精馏装置工艺流程图；（9）绘制精馏塔设计条件图；（10）对设计过程的评述和有关问题讨论。
（二）选择合适的换热的（1）确定设计方案——选择换热器类型；流动空间及流速的确定。
（2）确定物性数据（3）估算传热面积（4）工艺结构尺寸（5）换热器核算（6）绘制换热器设计示意图；（7）对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。
目录第1章绪论1.1 精馏原理 (5)1.2 塔设备概述 (5)1.3 氯苯简介 (6)第2章苯-氯苯分离精馏 (7)2.1 工艺流程 (7)2.2设备选型 (8)2.2.1 塔设备的选型 (8)2.2.2 塔板的类型与选择 (9)2.3 操作条件的选择 (10)第3章工艺计算 (10)3.1 全塔的物料衡算 (10)3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (10)3.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10)3.1.3 原料液及塔顶底产品的摩尔流率 (11)3.2 塔板数的确定 (11)3.2.1 理论板层数N T的求取 (11)3.2.2 实际板层数的求取 (13)3.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)p (14)3.3.1 平均压强m3.3.2 平均温度m t (14)M (14)3.3.3 平均分子量mρ (15)3.3.4 平均密度mσ (16)3.3.5 液体的平均表面力m3.3.6 液体平均粘度计算 (17)3.3.7 气、液负相体积流量负荷计算 (17)3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (18)3.4.1 塔径 (19)3.4.2 精馏塔有效高度 (19)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (20)3.5.1 溢流装置计算 (20)3.5.2 塔板布置 (21)3.5.3 筛孔计算及其排列 (21)3.6 筛板的流体力学验算 (22)3.6.1 塔板压降 (22)3.6.2 液面落差 (23)3.6.3 液沫夹带 (23)3.6.4 漏液 (23)3.6.5 液泛 (23)3.7 塔板负荷性能图 (24)3.7.1 精馏段塔板负荷性能图 (24)3.8 塔附件的设计 (29)3.8.1 接管 (29)3.8.2 裙座 (30)3.8.3 塔板负荷性能图 (30)3.8.4 塔总体高度的设计 (31)第四章换热器的设计 (31)4.1 热量衡算 (31)4.1.1 原料预热的热量衡算 (31)4.1.2 塔顶苯的热量衡算 (32)4.1.3 再沸器的热量衡算 (32)4.2换热器（冷却器）的计算 (33)4.2.1 塔顶苯的设计 (33)4.2.2 估算传热面积 (34)4.2.3 工艺结构尺寸 (34)4.3 换热器核算 (35)4.3.1 核算压力降 (35)4.3.2 核算总传热系数 (37)4.5 对换热器设计过程的评述和有关问题的讨论 (39)致 (39)参考文献 (39)第1章总论1.1 氯苯简介氯苯为无色液体，分子式为C6H5Cl。
苯-氯苯精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计
本科毕业论文（设计）题目：苯—氯苯精馏塔工艺设计及塔顶冷凝器选型设计专业：化学工程与工艺(煤化工方向)姓名：指导教师：职称：答辩日期：延安大学学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解延安大学有关保留和使用学位论文的规定，即：本科生在校攻读学士学位期间论文工作的知识产权单位属延安大学，学生公开发表需经指导教师同意。
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。
保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在 2 年解密后适用本授权书。
非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。
作者签名：日期：导师签名：日期：前言氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，在生产上应用广泛，由苯液相氯化法制得的氯苯中含有一定量的苯，本设计为一连续精馏塔，用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。
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。
氯苯纯度不低于99%，塔顶产品苯纯度不低于99%（质量分数）。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
该过程同时进行传热、传质的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。
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 (2)五．厂址 (2)六．设计内容 (2)七．设计基础数据 (3)符号说明 (4)设计方案 (7)一．设计方案的思考 (7)二．设计方案的特点 (7)三．工艺流程 (7)苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (7)一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (8)二．全塔的物料衡算 (8)三．塔板数的确定 (9)四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (12)五．精馏段的汽液负荷计算 (15)六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (15)七．塔板负荷性能图 (20)八．附属设备的的计算及选型 (23)筛板塔设计计算结果 (33)设计评述 (34)一．设计原则确定 (34)二．操作条件的确定 (34)设计感想 (36)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。
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 ο2.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：AB 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 ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录。
目录一、前言 (2)二、产品与设计方案简介 (3)（一）产品性质、质量指标 (3)（二）设计方案简介 (4)（三）工艺流程及说明 (4)三、工艺计算及主体设备设计 (5)（一）全塔的物料衡算 (5)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (5)2）平均摩尔质量 (6)3）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (6)（二）塔板数的确定 (6)1）理论塔板数的求取 (6)2）实际塔板数 (8)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (9)1）平均压强 (9)2）平均温度 (9)3）平均分子量 (9)4）平均密度 (9)5）液体的平均表面力 (10)6）液体的平均粘度 (10)（四）精馏段的汽液负荷计算 (10)（五）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (11)1）塔径 (11)2）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (11)（六）塔板上的流体力学验算 (13)1）气体通过筛板压降和的验算 (13)2）雾沫夹带量的验算 (15)3）漏液的验算 (15)4）液泛的验算 (15)（七）塔板负荷性能图 (16)1）雾沫夹带线（1） (16)2）液泛线（2） (17)3）液相负荷上限线（3） (17)4）漏液线（气相负荷下限线）（4） (17)5）液相负荷下限线（5） (18)（八）精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (20)（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 (21)（十）主要符号说明 (23)四、对设计过程的评述和感受 (24)苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书一、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。
苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计
苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计新疆工程学院毕业论文（设计）2013 届题目苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计专业煤炭深加工与利用学生姓名学号2010231118 小组成员指导教师完成日期2013-4-8 新疆工程学院教务处印制新疆工程学院毕业论文（设计）任务书班级煤化10-4（1）专业煤炭深加工与利用姓名邹成龙日期2013-3-20 1、设计（论文）题目：苯-氯苯精馏塔工艺冷凝器选型设计2、设计（论文）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，独立完成。
（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。
（3）设计任务明确，思路清晰。
（4）设计方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据充分可靠。
（5）格式规范，严格按系部制定的设计格式模板调整格式。
（6）所有学生必须在规定时间交论文初稿。
3、论文（设计）日期：任务下达日期2013.2.20 完成日期2013.4.8 4、指导教师签字：新疆工程学院毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分 1 学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。
0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解设计任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。
0—15分综合能力设计能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。
0—25分论文（设计）质量计算准确可靠有依据、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分 3 工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。
绘图(表)符合要求。
0—15分4 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0—15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业设计答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器选型设计学号：2010231118 学生：邹成龙(新疆工程学院, 乌鲁木齐830091) 摘要：在给定的工艺条件下，确定设计方案，通过对工艺流程的了解进行以下内容的设计，内容包括塔设备的概述、工艺过程流程图及过程简介、工艺部分的设计计算，塔辅助设备的设计计算以及物性数据t-x-y图、相平衡x-y图、图解法求理论塔板数图、符合性能图和阀孔分布图，最后，进行数据汇总。
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....................................................... 3 ..二．操作条件....................................................... 3 ..三．塔板类型....................................................... 3 ..四．工作日......................................................... 3 ..五．厂址......................................... 错...误.. ! 未定义书签。
六．设计容......................................................... 3 ..七．设计基础数据................................................... 4 .. 符号说明............................................................... 4 .. 设计方案............................................................... 9 ..一．设计方案的思考................................................. 9 ..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....................................................................... 1..0.. .一．设计方案的确定及工艺流程的说明................................ 1..0.二．全塔的物料衡算................................................ 1..0 ................................................................................................................................三．塔板数的确定.................................................. 1..1 ................................................................................................................................四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算.................... 1.4五．精馏段的汽液负荷计算.......................... 错.. 误!未定义书签。
苯氯苯板式精馏塔冷凝器工艺研发设计全本
苯-氯苯板式精馏塔冷凝器工艺设计工艺说明书学校:学院:专业:学号:姓名: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5（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11三、标准系列化管式壳换热器的设计计算步骤-------------------------- 13四、--------------------------------------------------------------- 非标准系列化管式壳换热器的设计计算步骤----------------------------------- 13五、--------------------------------------------------------------- 苯立式管壳式冷凝器的设计（标准系列）------------------------------------- 14六、--------------------------------------------------------------- 苯立式管壳式冷凝器的设计一工艺计算书（标准系列）------------------------- 16（一）-------------------------------------------------- 确定流体流动空间16（二）---------------------------- 计算流体的定性温度，确定流体的物性数据16（三）-------------------------------------------------------- 计算热负荷16（四）------------------------------------------------ 计算有效平均温度差16（五）选取经验传热系数K值16（六）------------------------------------------------------ 估算换热面积17（七）---------------------------------------------------- 初选换热器规格17（八）-------------------------------------------------- 核算总传热系数K0 17（九）-------------------------------------------------------- 计算压强降18七、板式精馏塔工艺设计感想------------- ------------------------- ----19化工原理课程设计任务书 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计与冷凝器的选型设计书
苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计书(一)设计题目苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计(二)设计容某工厂拟采用一板式塔分离苯-氯苯混合液。
已知：生产能力为年产65000吨99％的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45％（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2％；残夜中氯苯含量不得低于99％；塔顶冷凝器用流量为3000kg/h、温度为30℃的水冷却。
试根据工艺要求进行：⑴板式精馏塔的工艺设计；⑵标准列管式塔顶冷凝器的选型设计。
(三)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，1.8Rmin4.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。
(四)设计要求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.冷凝器的热负荷；8.冷凝器的选型及核算;9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
(五)基础数据p（mmHg）1.组分的饱和蒸汽压i2.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：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：359.2c t C =︒）5.其他物性数据可查化工原理附录。
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苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计书(一)设计题目苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计(二)设计容某工厂拟采用一板式塔分离苯-氯苯混合液。
已知：生产能力为年产65000吨99％的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45％（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2％；残夜中氯苯含量不得低于99％；塔顶冷凝器用流量为3000kg/h、温度为30℃的水冷却。
试根据工艺要求进行：⑴板式精馏塔的工艺设计；⑵标准列管式塔顶冷凝器的选型设计。
(三)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，1.8Rmin4.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。
(四)设计要求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.冷凝器的热负荷；8.冷凝器的选型及核算;9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
(五)基础数据p（mmHg）1.组分的饱和蒸汽压i2.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：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：359.2c t C =︒）5.其他物性数据可查化工原理附录。
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计及冷凝器的选型设计摘要：本设计对苯—氯苯分离过程板式精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：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精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算；⑥冷凝器的选型。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。
关键词：苯—氯苯；分离效率；精馏塔；冷凝器The Design of sieve plate-distillation Towerabout the Separating Process of Benzene chlorobenzeneAbstract: A suit of equipment of sieve distillation column devices which make Benzene separate from chlorobenzene has been designed. The main work comprising: 1. The main processes and programes of the production have been selected and determined.2.The main container filler tower has been designed,including ①the balance reckon of the sieve plate tower ②the number of the tower plank has been determinated③the calculation of properties of matter date ④the sizeof the Distillation tower has been computed ⑤The main tray sizeof the distillation tower has been reckoned.⑥The selection and design of consendonser. Production craftwork flow chart and design condition chart of the distillation tower have been drawn. 4.The questions of the design process have been discussed and reviewed. The design is simple and reasonable, and can meet the needs of the initial production process, a certain role in guiding the practice.Keywords:Benzene separate from chlorobenzene;Sieve plate-distillation Tower; Consendonser.1流程的确定和说明1.1加料方式通过对物料流量和流速稳定性传质效率安装等方面综合考虑，本次设计采用泵进料，这样可以节省费用，稳定流量。
1.2 加料状态进料状态一般有冷液进料，泡点进料。
根据进料组成、流量、加热费用、环境影响等因素考虑，选用泡点进料，并且泡点进料时精馏段与提馏段的塔径相同，上升蒸汽的摩尔流量相等，制造上较为方便。
1.3 塔顶蒸汽冷凝方式塔顶采用全凝器冷凝。
苯和氯苯不反应，且容易冷凝。
塔顶出来的气体温度较高，冷凝后回流液和产品温度也高，需进一步冷却。
此冷却是想得到温度较低的液体苯。
冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
1.4 塔釜加热方式加热方式分为直接蒸汽加热和间接蒸汽加热。
直接蒸汽加热是蒸汽直接由塔底进入塔。
在一定的回流比条件下，塔顶蒸汽对回流液有稀释作用，使理论塔板数增加，费用增加；间接加热是通过加热器使釜液部分汽化。
上升蒸汽与回流下来的冷液进行传质，其优点是使釜液部分汽化，维持原来的浓度，以减少理论板数，缺点是增加加热装置，所以采用间接蒸汽加热。
1.5 出料状态塔顶产品由产品冷却器冷却至常温。
1.6 流程的确定苯—氯苯混合液经原料预热器加热至泡点后，进入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品经冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽再沸器加热，塔底产品冷却后送至储罐，其工艺流程：图1-12 精馏塔的设计计算 2.1 精馏塔的物料衡算2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11和112.56kg/kmol55/78.110.693855/78.1135/112.61F x ==+98/78.110.986098/78.112/112.61D x ==+1/78.110.01431/78.1199/112.61W x ==+2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量()78.110.693810.6938112.6188.67kg/kmol F M =⨯+-⨯= ()78.110.986010.9860112.6178.59kg/kmol D M =⨯+-⨯= ()78.110.014310.0143112.61112.12kg/kmol W M =⨯+-⨯= 2.1.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件：一年以300天，一天以24小时计，有65000t/a 9027.8kg/h W '==全塔物料衡算F D W '''=+0.450.020.99F D W '''=+ ⇒19459.92kg/h 10432.12kg/h 9027.8kg/h F D W '='='= 19459.92/88.67219.46kmol/h 10432.12/78.59132.74kmol/h 9027.8/112.1280.52kmol/h F D W ======2.1.4 物料衡算结果列表表2-12.2 塔板数的确定 2.2.1 气液平衡相图根据苯-氯苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取y x ~依据()()οοοB A B t p p p p x --=/，t A p x p y /ο=，将所得计算结果列表如下：表2-2本题中，塔压力接近常压（实际上略高于常压），而表中所给为常压下的相平衡数据，因为操作压力偏离常压很小，所以其对y x ~平衡关系的影响完全可以忽略。
2.2.2 确定操作的回流比R 将表2-2中数据作图得y x ~曲线。
图2-1 苯—氯苯混合液的x —y 图在y x ~图上，因1=q ，查得0.9243e y =，而0.6938e F x x ==，0.9860D x =。
故有：0.98600.92430.26770.92430.6938D e m e e x y R y x --===-- 由题可知，实际回流比为最小回流比的 1.8倍，所以min 1.8 1.80.26770.4819R R =⨯=⨯= 2.2.3求精馏塔的汽、液相负荷0.4819132.7463.97/L RD kg kmol ==⨯=(R 1)D (0.48191)132.74196.71/V kg kmol =+=+⨯= 63.97219.46283.43/L L F kg kmol =+=+='196.71/V V kg kmol == 2.2.4确定理论板数精馏段操作线：0.330.6711D x Ry x x R R =+=+++ 提馏段操作线为过()0.0143,0.0143和(0.6938,0.8990)两点的直线。
图2-2 苯-氯苯物系精馏分离理论塔板数的图解图解得918T N =-=块（不含釜）。
其中，精馏段31=T N 块，提馏段25T N =块，第4块为加料板位置。
2.2.5全塔效率选用m T E μlog 616.017.0-=公式计算。
该式适用于液相粘度为0.07 1.4:mPa ·s 的烃类物系，式中的m μ为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
塔的平均温度为()0.580131.8106C ⨯+=︒（取塔顶底的算术平均值），在此平均温度下查化工原理附录得0.24mPa s A μ=⋅，0.34mPa s B μ=⋅。