精馏塔工艺设计
精馏塔设计流程范文
精馏塔设计流程范文精馏塔是一种用于将液体混合物分离成不同组分的设备。
其工作原理是利用不同组分之间的沸点差异将混合物加热，使组分分别沸腾，然后再冷凝后收集。
设计一座精馏塔需要进行一系列的流程和工作。
1.确定设计的目标：首先需要明确需要设计精馏塔的目的和使用要求。
这可能包括所需的分离效率、产品质量要求、处理量和工艺参数等。
2.收集混合物的物性数据：混合物中各组分的物性数据对于精馏塔的设计非常重要。
这些数据可能包括组份的沸点、蒸汽压、相对挥发度和相对密度等。
3.选择工作模式：根据设计目标和混合物物性数据，需要选择适合的工作模式。
常见的工作模式包括连续精馏、批量精馏、真空精馏和气体吸附精馏等。
4.进行精馏塔塔板或填料的选择：精馏塔塔板或填料是用于增加接触面积和促进质量传递的关键组件。
根据工作模式和设计要求，选择合适的塔板和填料类型。
5.进行塔板或填料的布置：根据工艺和操作参数，在塔内适当位置布置塔板或填料。
通常，塔底部布置粗分区域，塔顶布置精分区域。
6.确定加热装置：精馏塔需要加热混合物以使其分离。
根据物性数据和工艺要求，选择合适的加热方式和装置，如蒸汽加热、电加热或燃气加热等。
7.设计冷凝装置：冷凝装置用于将蒸汽冷凝成液体，以便从塔顶收集分离的组分。
根据物性数据和工艺要求，选择合适的冷凝方式和装置，如冷凝器、换热器或溢流冷却器等。
8.进行传热与质量传递计算：在设计精馏塔时，需要进行传热与质量传递计算，以确定塔板或填料的数量和布置方式。
这些计算包括焓平衡、传热传质系数和传质速率等。
9.进行流态计算：流态计算是为了确定混合物在塔内的流动方式和塔板的设计。
这可以通过使用质量守恒和动量守恒方程来进行计算。
10.进行塔内压降计算：塔内压降是设计过程中需要考虑的一个重要参数。
根据流态计算结果，计算塔内各段的压降，并确保在正常操作条件下塔内的压力降低不过大。
11.进行安全性分析：在设计精馏塔时，需要考虑安全性因素，如泄漏风险、高温高压和爆炸风险。
化工原理精馏塔设计
前言在设计过程中考虑到设计的精馏塔应具有较大的生产能力，并且满足工艺要求，另外还要节省能源，综合利用余热。
经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量，另一方面影响到所需传热面积的大小。
即对操作费用和设备费用均有影响，因此，设计是否合理关系到生产过程的经济问题。
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、石油化工等工业得到广泛应用。
精馏过程在能量计的驱动下，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使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。
实现原料混合物中各组分分离的过程是传质传热的过程。
本次任务为设计一定处理量的分离苯和氯苯混合物精馏塔。
通过对精馏塔进行设计和物料衡算等方面的计算，进一步加深了对化工原理、石油加工单元过程原理等的理解深度，开阔了视野，提高了计算、绘图、计算机的使用等方面的知识和能力。
目录前言1第一章方案设计11.1操作条件的确定11.1.1操作压力11.1.2进料状态11.1.3加热方式11.1.4冷却剂与出口温度21.1.5热能的利用21.2确定设计方案的原则31.2.1满足工艺和操作的要求31.2.2满足经济上的要求31.2.3保证安全生产31.3工艺流程4第二章工艺设计及计算52.1物料衡算52.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率52.1.2原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量52.1.3全塔物料衡算52.2理论塔板数估算62.2.1常压下苯-氯苯汽液平衡数据62.2.2气液平衡线62.2.3进料热状况参数72.2.4求最小回流比R min82.2.5精馏段提馏段操作线82.2.6图解法求理论板数92.3各种操作条件及相关的物性估算112.3.1操作温度估算112.3.2平均摩尔质量估算112.3.3液相平均粘度估算122.3.4相对挥发度估算132.3.5实际塔板数估算142.3.6操作压力估算142.3.7液相平均密度估算152.3.8气相平均密度估算162.3.9液相平均表面张力估算172.4气液相负荷估算182.4.1精馏段气液相负荷182.4.2提馏段气液相负荷18第三章设备设计203.1塔径和有效高度203.1.1精馏段塔径203.1.2提馏段塔径203.1.3塔的有效高度213.2塔板设计213.2.1溢流装置设计213.2.2塔板设计243.3流体力学验算253.3.1精馏段流体力学验算253.3.2提馏段流体力学验算273.4塔板负荷性能图283.4.1精馏段塔板负荷性能图283.4.2提馏段塔板负荷性能图303.5接管设计333.5.1进料管333.5.2回流管333.5.3塔底出料管333.5.4塔顶蒸汽出料管343.5.5塔底进气管343.5.6法兰343.6筒体与封头343.6.1筒体343.6.2封头353.7其他塔附件353.7.1裙座353.7.2吊柱353.7.3人孔363.8塔总体高度设计363.8.1塔的顶部空间363.8.2塔的底部空间363.8.3塔的立体高度363.9附属设备373.9.1冷凝器373.9.2再沸器383.9.3原料预热器383.9.4进料泵393.9.5回流泵39第四章设计结果404.1物料衡算计算结果404.2精馏塔工艺条件及有关物性数据计算结果404.3精馏塔工艺设计结果414.4接管尺寸计算结果42第五章附图435.1史密斯关联图435.2干筛孔的流量系数图435.3充气系数关联图44符号说明45参考文献47第一章方案设计1.1操作条件的确定确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔
化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计，探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。
一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下：苯与甲苯混合物在进入塔后，首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却，从而达到冷却效果，然后通过塔顶进入预分离器进行处理，将其中的气相成分与液相成分分离，剩余的液相通过进料口进入塔体，反复上升和下降，与上部的气相进行平衡沸腾，不断提高纯度，最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。
二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。
一般而言，小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物，而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。
2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时，要考虑动力学参数，如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。
这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。
3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异，因此应在填料和操作条件上进行制约，以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。
三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，是决定塔效率和塔高的关键因素。
填料材料应具有良好的性能，如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。
常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。
2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。
它的主要作用是在塔底处收集返回的液相，防止溢出和保持塔内的可控性。
除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑，以确保塔的正常运行。
3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，主要用于收集精馏出的液态产品。
由于反应塔存在高温、高压等因素，因此需要考虑塔底的材料和设计。
常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。
此外，塔底还应配备可靠的排放和泄压装置，以确保塔的安全性。
四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置，其设计应考虑多种因素，如塔型、填料、动力学参数等等。
从而确保塔的高效、稳定和可靠性。
精馏塔课程设计--苯-甲苯板式精馏塔的工艺设计
第一章绪论1.1精馏的特点与分类精馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它是通过加热造成气液两相物系，利利用物系中各组分挥发度的不同的特性来实现分离的。
按精馏方式分为简单精馏、平衡精馏、精馏和特殊精馏。
1.1.1蒸馏分离具有以下特点（1）通过蒸馏分离，可以直接获得所需要的产品。
（2）适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物。
（3）蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离。
（4）蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题。
1.1.2平衡蒸馏将混合液在压力p1下加热，然后通过减压阀使压力降低至p2后进入分离器。
过热液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的气、液两相分别从分离器的顶部、底部引出，即实现了混合液的初步分离。
1.1.3简单蒸馏原料液在蒸馏釜中通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品排入接受器中。
在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成的馏出液。
1.1.4连续精馏操作流程化工生产以连续精馏为主。
操作时，原料液连续地加入精馏塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）；部分液体被汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。
塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。
1－精馏塔 2－全凝器3－储槽 4－冷却器5－回流液泵 6－再沸器 7－原料液预热器图1连续精馏装置示意图1.2精馏塔的踏板分类1.2.1塔板的结构形式1.泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气管与泡罩构成。
泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，以前者使用较广。
泡罩有φ80mm、φ100mm和φ150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。
泡罩下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形或梯形。
泡罩在塔板上为正三角形排列。
它的优点是操作弹性适中塔板不易堵塞。
缺点是生产能力与板效率较低结构复杂、造价高。
图2泡罩塔板（a)操作示意图 (b)塔板平面图 (c)圆形泡罩2.筛孔塔板筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。
乙醇筛板式水精馏塔工艺设计
乙醇筛板式水精馏塔工艺设计乙醇筛板式水精馏塔工艺设计是一项重要的任务，它在乙醇生产过程中起着关键作用。
本文将以生动、全面和有指导意义的方式介绍这一工艺设计的各个方面。
首先，让我们来了解一下乙醇筛板式水精馏塔的运作原理。
这种塔式设备是根据乙醇与水的挥发性差异来实现分离纯度高的乙醇。
在塔内，乙醇与水相互接触并通过筛板进行传质传热。
由于乙醇比水更易挥发，乙醇蒸汽会沿着塔体向上升腾，而水则留在底部。
通过精确控制温度和压力，可以实现乙醇的分离。
在乙醇筛板式水精馏塔的工艺设计中，有几个参数是至关重要的。
首先是塔体的高度。
塔体的高度决定了馏分的纯度。
一般来说，塔体越高，乙醇的纯度越高，但耗费的能量也会增加。
因此，在选择塔体高度时需要综合考虑成本和纯度需求。
除了塔体高度，还有塔板的设计也很重要。
塔板的数量和间隔会直接影响传质传热效果。
通常情况下，塔板数量较多时，乙醇的纯度会更高，但也会增加塔体的复杂度和能耗。
因此，在设计时需要找到一个平衡点。
此外，浓缩液的物料也需要仔细选择。
在乙醇生产中，一般使用纯度较高的醇液作为浓缩液，以便更好地分离乙醇和水。
同时，还需要考虑醇液的流量和进料温度，以保证工艺的稳定运行。
最后，乙醇筛板式水精馏塔的工艺设计还需要考虑安全性和环保性。
在操作过程中，需要确保乙醇与水的比例适当，避免过度浓度造成的危险。
同时，还需要合理处理废水和废气，以避免对环境的污染。
综上所述，乙醇筛板式水精馏塔工艺设计是一个复杂而关键的任务。
在设计过程中，需要考虑塔体高度、塔板设计、浓缩液选择以及安全和环保等多个因素。
只有综合考虑这些因素并找到合适的平衡点，才能确保乙醇生产工艺的顺利进行。
希望本文对乙醇筛板式水精馏塔工艺设计的理解和实施有所帮助。
精馏塔(板式)设计
精馏塔板的设计还需要考虑到不同物 质的沸点、蒸汽压等物性参数，以及 操作条件下的温度、压力等参数，以 确保分离过程的顺利进行。
精馏塔板的设计需要考虑到液体的流 动特性、蒸汽的流动特性以及它们之 间的相对流动方向，以达到最佳的分 离效果。
设计流程
选择合适的塔板类型
根据设计目标和工艺要求，选 择适合的塔板类型，如泡罩塔 板、浮阀塔板、筛孔塔板等。
详细描述
石油精馏塔设计需要考虑多方面的因素，如原料性质、产品 要求、操作条件等。在设计过程中，需要选择合适的塔板类 型和数量，确定适宜的工艺流程和操作参数，以满足生产需 求。
案例二：酒精精馏塔设计
总结词
酒精精馏塔设计是一种常见的精馏塔设计案例，主要应用于酿酒和生物燃料领域 。
详细描述
酒精精馏塔设计需要考虑酒精的提取和纯化过程。在设计过程中，需要选择适合 的塔板和填料，确定适宜的操作压力和温度，以保证酒精的纯度和回收率。
设计的重要性
01
02
03
提高分离效率
精馏塔板设计的核心目标 是提高分离效率，使产品 达到更高的纯度或回收率。
降低能耗
精馏塔板设计的另一个重 要目标是降低能耗，通过 优化设计，降低操作过程 中的热能消耗。
提高生产能力
良好的精馏塔板设计可以 提高生产能力，从而提高 设备的产能和经济效益。
02 精馏塔(板式)的工艺设计
塔板热力学计算
传热系数
根据物料特性和工艺要求，计算并选 择合适的传热系数，以提高热力学效 率。
温度分布
通过计算温度分布，可以了解物料在 塔板上的温度变化情况，从而优化操 作条件和塔板结构。
03 精馏塔(板式)的设备设计
塔体设计
塔体直径
苯-甲苯式精馏塔工艺设计(DOC)
《化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
即需精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）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（有时加质量剂）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。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
第二章设计任务书一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。
、设计任务（1）原料液中苯含量：质量分率：WF= 35%质量），其余为甲苯⑵塔顶产品中苯含量：W=95%（3）釜底苯含量：WD=8.5 %。
⑷生产能力：20000t/a，年工作日300天、操作条件⑴精馏塔顶压强：101.13kPa(常压)(2) 进料热状态：泡点进料⑶回流比：R=1.3Rmin (4) 单板压降压：0.7kPa四、设计内容及要求(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设计塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定；塔板的流体力学验算；塔板的负荷性能图(4) 编制设计结果概要或设计一览表(5) 辅助设备选型与计算(6) 绘制塔设备结构图：采用绘图纸徒手绘制五、参考书目2012.7[1] 王志奎、刘丽英、刘伟化工原理(第四版)下册？北京：化学工业出版社，[2] 化工原理课程设计书第二章设计内容3.1设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
乙醇—水精馏塔的工艺设计
目录（一）设计方案简介.................................................................................................................. - 1 - （二）工艺计算及主体设备设计计算...................................................................................... - 1 - 1．精馏流程的确定............................................................................................................ - 1 - 2．塔的物料恒算................................................................................................................ - 1 -2.1料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数....................................................................... - 1 -2.2 料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量.............................................................. - 2 -2.3 物料恒算.................................................................................................................. - 2 -3．塔板数的确定................................................................................................................ - 2 -3.1理论塔板数的求取................................................................................................... - 2 -3.1.1绘制相平衡图................................................................................................... - 2 -3.1.2 求最小回流比、操作回流比.......................................................................... - 3 -3.1.3 求理论塔板数.................................................................................................. - 3 -3.2全塔效率................................................................................................................... - 5 -3.3实际塔板数............................................................................................................... - 5 -4．塔的工艺条件及物性数据计算[2]................................................................................. - 5 -4.1操作压力................................................................................................................... - 5 -4.2温度[1] ....................................................................................................................... - 5 -4.3平均摩尔质量........................................................................................................... - 6 -4.4平均密度................................................................................................................... - 6 -4.5液体表面张力........................................................................................................... - 7 -4.6液体黏度................................................................................................................... - 7 -5．精馏段气液负荷计算[2]................................................................................................. - 7 - 6．塔和塔板主要工艺尺寸计算[3]，[4] ............................................................................... - 8 -6.1塔径........................................................................................................................... - 8 -6.2溢流装置................................................................................................................... - 8 -6.3塔板布置................................................................................................................... - 9 -6.4筛孔数与开孔率..................................................................................................... - 10 -6.5塔的有效高度(精馏段)......................................................................................... - 10 -6.6塔高计算................................................................................................................. - 10 -7.筛板的流体力学验算[5]................................................................................................. - 10 -7.1塔板压降................................................................................................................. - 10 -7.2液面落差................................................................................................................. - 11 -7.3.液沫夹带................................................................................................................ - 11 -7.4漏液......................................................................................................................... - 11 -7.5液泛......................................................................................................................... - 11 -8.塔板负荷性能图[6]......................................................................................................... - 12 -8.1漏液线..................................................................................................................... - 12 -8.2液沫夹带线............................................................................................................. - 12 -8.3液相负荷下限线..................................................................................................... - 13 -8.4液相负荷上限线..................................................................................................... - 13 -8.5液泛线..................................................................................................................... - 14 -9.附图................................................................................................................................ - 16 -10.本设计的评价或有关问题的分析讨论...................................................................... - 18 - 附：参考文献符号说明.......................................................................................................... - 18 -（一）设计方案简介塔设备是炼油、化工、石油化工、生物化工和制药等生产中广泛应用的气液传质设备。
精馏塔设计说明书(最全)
引言塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2. 加料方式加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3. 进料状况进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
对于冷液进料，当进料组成一定时，流量也一定，但受环境影响较大；而采用泡点进料，不仅较为方便，而且不受环境温度的影响，同时又能保证精馏段和提馏段塔径基本相等，制造方便。
故本设计采用泡点进料。
4. 塔顶冷凝方式苯和甲苯不反应，且容易冷凝，故塔顶采用全凝器，用水冷凝。
塔顶出来的气体温度不高，冷凝后的回流液和产品无需进一步冷却，选用全凝器符合要求。
5. 回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
本设计所需塔板数较多，塔较高，为便于检修和清理，回流冷凝器不适宜塔顶安装，故采用强制回流。
6. 加热方式加热方式分为直接蒸气和间接蒸气加热。
直接蒸气加热在一定回流比条件下，塔底蒸气对回流液有稀释作用，从而会使理论塔板数增加，设备费用上升。
故本设计采用间接蒸气加热方式。
7. 操作压力苯和甲苯在常压下相对挥发度相差比较大，因此在常压下也能比较容易分离，故本设计采用常压精馏。
筛板精馏塔的工艺设计
筛板精馏塔的工艺设计
（一）、工艺设计与数据
1. 1.料液温度20℃的水—丙酮混合液，含丙酮0、40（质量分
率，下同）
2. 2.产品含不丙酮低于96%，残液含丙酮不高于3%
3. 3.生产能力：270000吨/年
（二）、设计条件
1. 1.连续操作、中间加料、泡点回流。
操作压力：常压
2. 2.生产能力、进料状况（冷液进料）、回流比自选
3. 3.年生产时间330天，每天按24h计算。
4. 4.塔釜加热蒸汽（直接蒸汽加热）。
5. 5.塔顶冷凝用冷却水的进、出口温度差为15∽20℃（三）、设计内容
1. 1.精馏装置流程设计
2. 2.塔内精馏过程的工艺计算
3. 3.塔主要工艺尺寸的确定
4. 4.塔板设计（精馏段）
5. 5.流体力学条件校核，作负荷性能图。
6. 6.主要附属设备的选型：塔顶冷凝器、泵。
（四）、设计成果
1. 1.设计说明书一份（包括参考文献、设计评价）
2. 2.设计图纸，包括流程图，负荷性能图、塔板布置图。
（五）、设计成员学号
16、47。
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- 1 - 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=2Rmin 4.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ip
（mmHg）
温度，（℃） 80.1 85 90 95 100 105
ip
苯 757.62 889.26 1020.9 1185.65 1350.4 1831.7
氯苯 147.44 179.395 211.35 253.755 296.16 351.355 温度，（℃） 110 115 120 125 130 131.75
ip
苯 2313 2638.5 2964 3355 3746 4210
氯苯 406.55 477.125 547.7 636.505 725.31 760 2.组分的液相密度ρ（kg/m3） 温度，（℃） 60 80 100 120 140 - 2 -
ρ 苯 836.6 815.0 792.5 768.9 744.1 氯苯 1064.0 1042.0 1019.0 996.4 972.9 3.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 25.96 23.75 21.57 19.42 17.32 4.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 0.515 0.428 0.363 0.313 0.274 5.Antoine常数 组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 氯苯 7.1338 2182.68 293.767 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。 典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。 （二）全塔的物料衡算 1.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 kg/kmol和112.6kg/kmol
6.112/39.011.78/61.0
11.78/61.0
Fx0.693 - 3 -
989.06.112/015.011.78/985.011.78/985.0Dx
014.06.112/98.011.78/01.011.78/01.0Wx 2.平均摩尔质量 kg/kmol70.886.112693.01693.011.78
FM
kg/kmol49.786.112989.01989.011.78
DM
kg/kmol12.1126.112014.01014.011.78WM
3.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：
hkmol62.5824330989.0100036432D，
全塔物料衡算： WxDxFxWDFwDf 25.6kmol/hWkmol/h22.84F （三）塔板数的确定 1.理论塔板数T
N的求取
2）确定操作的回流比R 将1）表中数据作图得yx~曲线及yxt~曲线。在yx~图上，因q=0， e
（0.693,0.693）查得693.0qy，31.0qx。故有：
7624.031.0693.0693.0989.0minqqqD
xy
yxR;525.12minRR
3）求理论塔板数(图解法) 精馏段操作线：392.0604.011xRxxRRyD 总理论板层数：6.5(包括再沸器) 进料板位层：4 2.实际塔板数p
N
1）全塔效率T
E
选用mT
Eμlog616.017.0公式计算。该式适用于液相粘度为0.07~1.4mPa·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。 - 4 -
塔的平均温度为0.5(80+129)=104.5℃（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：smPa246.0A，smPa352.0B。 mpasxxFBFAm278.0693.01352.0693.0246.01
51.0278.0log616.017.0log616.017.0mTE 2）实际塔板数p
N（近似取两段效率相同）
精馏段：651.0/31Np块 提馏段：551.0/5.21Np块 （四）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1.平均压强m
p
取每层塔板压降为0.7kPa计算。 塔顶：kPa31.81431.77Dp 加料板：kPa51.8567.031.81Fp 塔底：kPa01.8957.051.85Wp 精馏段平均压强kPa41.832/)51.8531.81(mp 提馏段平均压强kPa26.872/)51.8501.89(mp 2.平均温度m
t
BBAAxPxPP和 CtBAPlg两式联立由试差法求得
35.73Dt℃ ；76.83Ft℃ ；79.125Wt
℃
精馏段平均温度：℃
提馏段平均温度：℃ 3.平均分子量m
M
塔顶： 989.01Dxy，93.01x（查相平衡图） kg/kmol49.786.112989.0111.78989.0,
mVDM - 5 -
kg/kmol52.806.11293.0111.7893.0,
mLDM
加料板：725.0Fy，38.0Fx（查相平衡图） kg/kmol59.876.112725.0111.78725.0,
mVFM
kg/kmol49.996.11238.0111.7838.0,
mLFM
塔底： 075.0Wy，014.0Wx kg/kmol01.1106.112075.0111.78075.0,
mVWM
kg/kmol12.1126.112014.0111.78014.0,
mLWM
精馏段：kg/kmol04.832/)59.8749.78(VmM kg/kmol00.902/)52.8049.99(LmM
提馏段：kg/kmol8.982/)01.11059.87(VmM kg/kmol8.1052/)12.11249.99(LmM
4.平均密度m
ρ
1）液相平均密度mLρ, 塔顶：35.73Dt℃ 3/2.822mKgA3/3.1049mKgB 3/9.824)3.1049/015.02.822/985.0(1mKgLDm
进料板：76.83Ft℃3/8.810mKgA3/7.1037mKgB 3/2.947)7.1037/767.08.810/233.0(1mKgLFm
塔底：76.83wt3/7.761mKgA3/6.989mKgB 3/6.986)6.989/99.07.761/01.0(1mKgLFm
精馏段：3/05.8862/)2.9479.824(mKgLm 提馏段：3/9.9662/)6.9862.947(mKgLm