苯与氯苯分离过程板式精馏塔的开题报告

西南科技大学城市学院

毕业设计（论文）开题报告

学院西南科技大学城市学院专业班级XX XXX

姓名XXX 学号XXX

题目XXX题目类型XXX

一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）

1、国内外研究现状

气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔.板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。

筛板塔是板式塔的一种,其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触,以减小传质阻力,另一方面是在总体上使两相保持逆流流动,而在塔板上使两相呈均匀的错流接触,以获得更大的传质推动力。其内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔,应用于蒸馏、吸收和除尘等。

筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:

(1)结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右；

(2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10～15%；

(3)塔板效率高,比泡罩塔高15%左右；

(4)压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点是:

(1)塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀；

(2) 操作弹性较小(约2～3)；

(3)小孔筛板容易堵塞。

目前应用比较广泛的是林德筛板,它由美国联合碳化物公司的林德子公司开发,最早应用于要求低压降的空分装置的精馏塔,1963年后开始应用于乙苯-苯乙烯等精馏装置中。20世纪70 年代有多家公司的120余台减压蒸馏塔采用了林德筛板,其中超过 5.0 m 塔径的就有45 台,最大的塔径为11.5 m。林德筛板在普通筛板上有两点重要改进:一是在降液管液体出口处将塔板向上凸起,二是在塔板上增设了百叶窗导向孔(国内称之为导向筛板)。这种改进增大了有效鼓泡面积,使塔板操作由鼓泡型变为喷射型,在降低液面梯度的同时使气体分布均匀,从而使干板压降减小、雾沫夹带减少、传质效率提高。目前,国内已有10余套装置使用了中运行林德筛板。

精馏是应用最广的传质分离操作,其广泛应用促使其技术已相当成熟,但是技术的成熟并不意味着今后不再需要发展而停滞不前。成熟技术的发展往往要花费更大的精力,但由于其应用的广泛,每一个进步,哪怕是微小的,也会带来巨大的经济效益。正因为如此,蒸馏的研究仍受到广泛的重视,不断取得进展。提高精馏过程的热力学效率、节省能耗是一贯受到重视的

2、生产需求状况

（1）市场需求现状

（2）产业发展现状

3、选题的目的及意义

本题目是根据过程装备与控制工程专业的培养目标而拟定的毕业设计题目，目的是提高学生理论联系工程实际和实际工程设计能力。毕业设计是综合运用过程装备与控制工程专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的一个重要实践教学环节。

通过对筛板塔的设计，训练和培养学生如下几个方面的能力：

（1）熟悉查阅文献资料，收集有关数据，正确选用公式。当缺乏必要数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

（2）在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

（3）准确而迅速进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。

（4）用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。

4、主要参考文献

[1] 贾绍义，柴诚敬等.化工传质与分离过程.北京：化学工业出版社，2001

[2] 郑津洋等.过程设备设计（第三版）.北京：化学工业出版社，2010

[3] 柴诚敬，刘国维，李阿娜.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，1994

[4] 匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计.北京：化学工业出版社，2002

[5] 大连理工大学.化工原理（上下册）.大连:大连理工大学出版社,1993

[6] 时均等.化学工程手册（第二版，上下册）.北京:化学工业出版社,1996

[7] 姚玉英等.化学原理（下册）.天津:天津大学出版社,1999

[8] 《化学工程手册》编辑委员会.化学工程手册——气液传质设备）.北京:化学工业出版

社,1989

[9] 刘乃鸿等.工业塔新型规整填料应用手册.天津:天津大学出版社,1993

[10] 王树楹等.现代填料塔技术指南.北京:中国石化出版社,1998

[11] 徐崇嗣等.填料塔产品及技术手册.北京:化学工业出版社,1995

[12] 兰州石油机械研究所.现代塔技术.北京:烃加工出版社,1990

[13] 魏兆灿等.塔设备设计.上海:上海科学技术出版社,1988

[14] 贾绍义，柴诚敬等.化工原理课程设计（化工传递与单元操作课程设计）.天津：天津大

学出版社，2002

二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程

1、主要内容

设计一座苯—氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8﹪的氯苯1200吨，塔顶馏出液含氯苯不得高于2﹪，原料液中含氯苯38﹪（以上均为质量分数）。

设计条件如下：

1)塔顶压力：4kPa(表压)；

2)进料热状态：自选；

3)回流比：自选；塔底加热蒸汽压力：0.5MPa(表压)；

4)单板压降：≤0.7 kPa。

5)塔板类型：筛板或浮阀塔板（F1型）。

6)工作日：每年300天，每天24小时连续运行；

7)建厂地址：成都地区。

8)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

o

i

P×0.13 3–1kPa

苯760 1025 135

176

225

2840 290

0 氯苯148 205 293 400 543 719 760

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。

基本要求：

1）确定设计方案，并分析计算；

2）进行精馏塔的结构设计；

3）绘制精馏塔的结构图（及装配图）和零件图一套；

4）撰写精馏塔的设计说明书。

2、设计思想

经过各方面的考虑选择筛板式精馏塔，目的：(1)降低成本，提高生产效率；（2）实现自动化一体化控制。

三、毕业设计（论文）工作进度安排

(1) 2012.11.19—2012.11.25学生完成开题报告和开题答辩。

(2) 2012.11.28—2012.12.23完成毕业设计草案。

(3) 2013.3.1—2013.3.20完成毕业设计题目的设计草案。

(4) 2013.4.16—2013.4.20组织中期检查，并填写“毕业设计中期检查表”。

(5) 2013.5.1—2013.5.10完成毕业设计（论文）和优秀毕业设计（论文）的申

请。

(6) 2013.5.21——2013.5.31毕业答辩。

指导

教师

意见

指导教师签字___________

年月日

院系难度

综合训

练程度

是否隶属

科研项目

毕业设计领导小组

审核意见系（公章）___________

年月日

备注：1、题目类型分为：理论研究、应用研究、设计开发和其它。

2、题目难度分为：A、B、C、D四个等级。

3、综合训练程度分为：A、B、C三个等级。

4、本表必须由学生填写，交指导教师签署意见及开题答辩后参照执行。

5、字数不少于2600字（包括主要参考文献的字数）。

苯与氯苯分离过程板式精馏塔的开题报告

西南科技大学城市学院 毕业设计（论文）开题报告 学院西南科技大学城市学院专业班级XX XXX 姓名XXX 学号XXX 题目XXX题目类型XXX 一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1、国内外研究现状 气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔.板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。 筛板塔是板式塔的一种,其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触,以减小传质阻力,另一方面是在总体上使两相保持逆流流动,而在塔板上使两相呈均匀的错流接触,以获得更大的传质推动力。其内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔,应用于蒸馏、吸收和除尘等。 筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有: (1)结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右； (2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10～15%；

板式精馏塔课程设计

《化工原理》课程设计报告 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 合作者 指导教师

化工原理设计任务书 一、设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 二、设计任务 1）进精馏塔的原料液中含氯苯为38%（质量百分比，下同），其余为苯。 2）塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。 3）生产能力为日产纯度为99.8%的氯苯Z吨产品。年工作日300天，每天24小时连续运行。（设计任务量为3.5吨/小时） 三、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0.5MPa； 5.单板压降不大于0.7kPa； 6. 设备型式：自选 7．厂址天津地区 四、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五行数据的计算； 4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5.塔板的主要工艺尺寸计算； 6.塔板的流体力学计算； 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； 12.对设计过程的评述和有关问题的讨论

五、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 氯苯 t B 111.11127-= 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 .01212??? ? ??--=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。

化工原理课程设计---苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

课程设计题目——苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 一、设计题目 某化工厂每天需将75吨含苯45%的苯—氯苯混合物用连续蒸馏方法分离成含苯96%的馏出液及含氯苯98%的釜液(均为质量百分数)供有机合成之用。试设计一精馏塔来完成该分离任务；原料温度为20℃。 二、操作条件 1.塔顶压强4kPa （表压）； 2.20℃进料； 3.回流比自定（取2.4R min ）； 4.塔釜加热蒸汽压力506kPa （表压）； 5.单板压降不大于0.7kPa ； 6.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.设计计算结果一览表； 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 p （mmHg ） 温度，（℃） 80 90 100 110 120 130 131.8 i p 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 注：1mmHg=133.322Pa 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3 ） 温度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 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 式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ） 温度，（℃） 80 85 110 115 120 131 σ 苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4 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 .01238.01 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。 一、设计方案及工艺流程 首先，苯和氯苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预 热器，在原料预热器中加热到进料温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。塔中气相混合物在精馏塔中上升到塔顶上方的冷凝器中，降温到泡点温度使液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中,即回流。而液相混合物在精馏塔中下降至塔底，一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成苯与氯苯的分离。 二、全塔物料衡算 （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和112.61kg/kmol 。 0286.061.112/9811.78/211 .78/2972 .061 .112/411.78/9611 .78/96542 .061 .112/5511.78/4511 .78/45=+==+==+= W D F x x x

化工原理课程设计苯和氯苯的精馏塔塔设计苯氯苯化工精馏塔塔设计课程设计精馏塔设计精馏塔的苯与氯苯精馏精

大庆师范学院 《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间 目录 第一节前言............................................ 错误!未定义书签。 1.1填料塔的主体结构与特点.......................... 错误!未定义书签。 1.2填料塔的设计任务及步骤.......................... 错误!未定义书签。 1.3填料塔设计条件及操作条件........................ 错误!未定义书签。第二节填料塔主体设计方案的确定 ......................... 错误!未定义书签。 2.1装置流程的确定.................................. 错误!未定义书签。 2.2 吸收剂的选择................................... 错误!未定义书签。 2.3填料的类型与选择.................................. 错误!未定义书签。 2.3.1 填料种类的选择............................ 错误!未定义书签。 2.3.2 填料规格的选择............................ 错误!未定义书签。 2.3.3 填料材质的选择............................ 错误!未定义书签。 2.4 基础物性数据.................................... 错误!未定义书签。 2.4.1 液相物性数据............................. 错误!未定义书签。 2.4.2 气相物性数据............................. 错误!未定义书签。 2.4.3 气液相平衡数据........................... 错误!未定义书签。 2.4.4 物料横算................................. 错误!未定义书签。第三节填料塔工艺尺寸的计算 ............................. 错误!未定义书签。

精馏塔-塔设备-开题报告

开题报告 1设计任务说明 1.1设计日期：2011年2月19日至2011年6月15日 1.2 设计题目：日产20吨乙醇精馏塔 1.3 设计专题题目：节能减排技术在火电厂环境治理中的应用 1.4 设计内容 1 完成日产20吨乙醇精馏塔的设计 2 撰写一篇专题论文； 3 专题论文翻译。 1.4.1设计内容技术要求 （1）了解精馏塔设计的基本步骤 （2）掌握乙醇精馏塔工作的原理以及功能 （3）论文符合《中国矿业大学本科毕业设计撰写规范》要求，计算机打印1.4.2专题论文要求 （1）论文内容必须与设计内容有关； （2）论文字数在3000～5000之间； （3）论文格式满足一般科技文献出版要求 1.4.3资料翻译 （1）完成不少于3000字的规定英文资料翻译； （2）译文要求能够表达原意，语句通顺，文笔流畅。 2课题立项背景及意义 2.1设计塔设备的意义 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。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。 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。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、可在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。化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。塔设备的基本功能就是提供气、液两相以充分接触的机会，使传热、传质两种传递过程能够迅速有效的进行；还能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。 筛板塔是最早应用于工业生产的设备之一，五十年代之后，通过大量的工业实践逐步改进了设计方法和结构。近年来与浮阀塔一起成为化工生产中主要的传质设备。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔，应用于蒸馏、吸收和除尘等。筛板精馏塔属于板式塔，筛板精馏塔具有结构简单，造价低，板上液面落差小，气体压降小，生产能力大，气体分散均匀，传质效率高的优点，是化工生产中常见的单元操作设备之一。 另外石油的短缺给我国高速发展的社会经济带来越来越大的压力。近一个多世纪来，石油是应用最为广泛的化石能源，有“现代社会血液”之称。它不仅仅是能源之母，还是纺织、电子、化工、材料等现代工业产品的基础原材料。油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要，形成无法调和的矛盾，直接制约我国加速建设“全面小康”和国家安全。 按目前国内外研究水平，燃料电池汽车、电动汽车、氢动力汽车等仍有很多技术上不确定性，何时投入运营是未知数。混合动力汽车造价高，而且仍以成品油消耗为主。另一方面，石油的应用不仅仅是作为交通运输的动力，其衍生的乙烯等化工产品还是比钢铁应用更广泛的基础材料。因此，发展生物能源是必然之路，眼前解决车用燃油问题，中、长期解决后石油时代的能源、原材料问题。 乙醇作为新兴的生物能源已经被科学家们研究了很长时间。乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。乙醇汽油是目前世界上可再生能源的发展重点。首先，乙醇是可再生资源，可以重复利用生产，满足世界可持续发展这个大前提。其次，乙醇燃烧后的产物是无污染的水，是一种清洁能源。面对地球日益严重的污染现状，大力发展清洁能源无疑是人类未来发展的出路所在。 2.2 筛板塔的研究现状 筛板塔始于1830年，是结构最简单的一种板型。由于其操作弹性小，当气

化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计

化工课程设计苯氯苯分离过程板式 精馏塔设计 化工工程涉及到化学、物理、材料、机械等多个领域，是一个综合性极强的学科。其中，课程设计是化工教育中不可或缺的一部分，它旨在培养学生综合运用所学知识和技能解决工程问题的能力。本文将以苯氯苯分离过程的板式精馏塔设计为例，探讨化工课程设计的重要性以及如何进行有效的设计。 一、苯氯苯分离过程简介 苯氯苯是一种有机化合物，化学式为C6H5Cl，分子量为112.56。苯氯苯广泛应用于化工、医药、杀虫剂等领域。苯与氯苯不能直接通过蒸馏进行分离，需要通过精馏等技术进行分离。板式精馏塔属于一种常用的分离设备，用于高效地分离液体混合物中的组分。 二、板式精馏塔的设计 板式精馏塔是一种复杂的设备，其中包括塔体、填料、板子、壳程、管程等组成部分。在设计时需要考虑塔内物质的传质和传热，以及热力学和流体力学等方面的问题。以下是板式精馏塔设计的主要步骤： 1.确定分离过程的条件。在确定分离条件之前，需要了解原料液体的性质，如密度、黏度、表面张力等。根据要分离的混合物，选取正确的塔型，即确定塔的高度、直径等参数。

2.选择合适的填料。填料的选择是影响精馏塔效率的重要 因素之一。常用的填料有网状填料、环状填料、波纹填料等。不同的填料对于不同的物质有不同的分离效果。 3.确定板式精馏塔的操作和控制条件。操作和控制条件包 括流量、压力、温度等方面的参数。经过一些实验和调节，最终确定合适的操作和控制条件。 4.进行模拟和计算。在进行设计之前，需要进行模拟和计算，以验证分离效果。这里以流体力学为例，采用计算流体力学（CFD）软件对流体在塔内的流动进行数值模拟。 5.确定板式精馏塔的材料和结构。根据流体化学和物理性质，确定塔的材料。选择合适的材料能够确保精馏过程稳定可靠。 三、化工课程设计的重要性 通过本次课程设计，学生将会了解到化工工程的实际应用。设计涉及到多个学科的知识和技能，要求学生在理论和实践上都要具备扎实的基础和综合的能力。同时，课程设计也是化工教育中不可或缺的一部分，有助于培养学生独立思考和创新的能力。 化工课程设计也可以为企业解决当前工程问题提供有效的参考，提高化工人员解决实际问题的能力。学生在课程设计中提出的问题，可以为企业提供新思路和解决方案。 四、结论

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计

化工原理设计任务书 一、题目:苯-氯苯板式精馏塔设计 二、设计任务及操作条件 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯20000+1000n 吨（n代表学号后两位），塔顶馏出液中含氯苯不得高于:2%(单号）、3%（双号）（以上均为质量分率）。 1、塔顶压力：4kpa（表压） 2、原料液中含氯苯(质量分率）：40%（单号）、45%（双号） 3、进料热状况：泡点 4、回流比：自选 5、塔底加热蒸汽压力：0.5MPa 6、单板压降：≤0.7kpa 7、全塔效率：ET=58% 8、厂址：家乡地区 三、塔板类型：自定（一般选筛板或浮阀塔板（F1型）） 四、基础数据 i p（mmHg） 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187 .1 912- = ρ 氯苯 t B 111 .1 1127- = ρ 式中的t为温度，℃。 σ 双组分混合液体的表面张力m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： 38.01212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=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及其他文献。

目录 第1章前言 (1) 第2章产品与设计方案简介 (2) 2.1 产品性质、质量指标 (2) 2.2 设计方案简介 (3) 2.3 工艺流程及说明 (3) 第3章工艺计算及主体设备设计 (4) 3.1 全塔的物料衡算 (4) 3.1.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4) 3.1.2 平均摩尔质量 (4) 3.1.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 (4) 3.1.4 确定操作的回流比R (5) 3.1.5 精馏塔的气液相负荷 (5) 3.1.6 操作线方程 (6) 3.2 塔板数的确定 (6) 3.2.1 理论塔板层数 N的确定 (6) T 3.2.2 实际塔板数 (7) 3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7) 3.3.1 操作压力的计算 (7) 3.3.2 操作温度的计算 (7) 3.3.3 平均摩尔质量计算 (7) 3.3.4 平均密度计算 (8) 3.3.5 液相平均表面张力 (9) 3.3.6 液相平均粘度计算 (9) 第4章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10) 4.1 塔径的计算 (10) 4.2 精馏塔有效高度的计算 (11) 第5章塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (12) 5.1 溢流装置 (12) 5.2 塔板布置 (12) 5.3 开孔数n和开孔率φ (13) 第6章塔板上的流体力学验算 (13) 6.1 气体通过筛板压降p h和p pΔ的验算 (13)

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 ο 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.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。

连续精馏塔内分离苯、氯苯混合物

化工原理设计 常压操作的连续精馏塔内分离苯－氯苯混合物 系别：应用化学与环境工程系 专业（班级）：应用化工化学级2班 作者（学号）： 指导教师： 完成日期： 2012年5月31日

塔设备设计任务书二 一、设计题目 在一常压操作的连续精馏塔内分离苯－氯苯混合物。要求年处理量为3、5、8万吨，原料组成为苯38％（质量分率，下同），馏出液组成为0.998。 二、操作条件 操作压力： 4kPa（表压） 进料状况：自选 回流比：自选 单板压降：＜0.7kPa 全塔效率：E T＝52％ 三、塔板类型 筛板塔 四、工作日 每年300天，每天24小时连续运行 五、厂址 建厂地址：蚌埠地区 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）绘制塔体及内件尺寸图 （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，80 90 100 110 120 130 131.8 P i0×0.133－1kPa 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。 学生签名： 指导教师签名： 教研室主任签名： 系主任签名：

目录 课程设计任务书 (2) 目录 (2) 设计计算 (5) 1.第一章精馏流程的确定 (5) 2.第二章精馏塔工艺尺寸的计算 (5) 2.1设计方案的确定 (5) 2.2精馏塔的物料恒算 (5) 2.3原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量 (5) 2.4原料液及塔顶底产品的摩尔流率 (5) 2.5塔板数确定 (5) 3.第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7) 3.1操作压力计算 (7) 3.2操作温度计算 (7) 3.4平均密度计算 (8) 3.5液体平均表面张力计算 (9) 3.6液相平均粘度的计算 (9) 4.第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (9) 4.1塔径的计算 (9) 4.2精馏塔有效高度的计算 (10) 5.第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (11) 5.1溢流装置计算 (11) 5.2塔板布置 (12) 6.第六章筛板的流体力学验算 (12) 6.1塔板压降 (12) 6.2液面落差 (13) 6.3液沫夹带 (13) 6.4漏液 (14) 6.5液泛 (14) 7.第七章塔板负荷性能图 (14) 7.1漏液线 (14) 7.2液沫夹带线 (15) 7.3液相负荷下限线 (16) 7.4液泛线 (16) 7.5液相负荷上限线 (16) 8.第八章接管尺寸计算 (18) 8.1进料管 (18) 8.2回流管 (18) 8.3塔底出料管 (18) 8.4塔顶蒸气出料管 (18) 8.5塔底进气管 (18)

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 苯和氯苯是在化工工业中广泛使用的两种有 机溶剂。在许多工艺过程中，需要对苯和氯苯进行分离，以便获得纯度较高的单一组分。苯-氯 苯分离过程板式精馏塔的设计就是为了实现这一分离目标。 苯和氯苯具有相似的物理性质，如沸点接近、相对挥发度相近等。因此，采用传统的串级精馏方法往往需要多个精馏塔，投资和 操作成本较高。为了降低成本并提高分离效率，设计一个优化的板 式精馏塔变得十分必要。 通过合理的板式精馏塔设计，可以充分利用板式精馏塔的优势，如高效传质、较小的压降等。精心设计的板式精馏塔可以提高分离 效率，减少能源消耗，同时降低设备投资和操作费用。 因此，苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计具有重要的实际意 义和应用价值。通过研究和设计出适用于该特定分离过程的精密精 馏塔，可以为化工工业提供经济高效的分离方案，促进工艺的改进 和发展。

板式精馏塔是一种常见的分离设备，它基于 传质和传热原理实现液体混合物的分离。板式精馏塔通过在塔内设置多层狭窄的板材，形成一系列的塔板，每个塔板上分别装置气液分布装置，以实现液体和气体的充分接触与混合。 传质原理 在板式精馏塔中，传质是实现液相和气相分离的关键。当气体 从塔底部向上通过塔板时，与塔板上的液体接触，发生传质过程。 传质主要通过质量扩散实现，其中气体中的组分会逐渐向液相扩散，而液体中的组分会逐渐向气相扩散。这样，液态和气态组分之间的 质量传递就得以实现，从而实现分离。 传热原理 传热在板式精馏塔中扮演着重要角色，它是实现温度差异对液 体和气体组分蒸发和冷凝的关键。在塔内，热量从塔底部通过液体 传递到塔顶部，使部分液体蒸发成气体。而在塔顶部，冷凝器对气 体进行冷凝，使其变为液体。这样，通过热量的传递和相变过程， 液体和气体的分离就得以实现。 综上所述，板式精馏塔通过传质和传热原理实现苯和氯苯分离。通过控制塔板上液体和气体的接触和传递过程，可以实现两种组分 之间的有效分离。

化工原理课程设计苯_氯苯

目录 第1章设计方案的确定 (2) 1.1 ................................................................. 精馏操作2 1.2工艺流程的确定.. (2) 1.3 操作条件的确定 (3) 1.3.1操作压力的确定 (3) 1.3.2进料的热状况 (4) 1.3.3 精馏塔加热与冷却介质的确定 (4) 1.3.4热能的利用情况 (4) 第2章浮阀精馏塔的工艺设计 (5) 2.1物料衡算 (5) 2.2实际塔板数的计算 (6) 2.2.1回流比的选择 (6) 2.2.2理论塔板数和实际塔板数的确定 (8) 2.2.3工艺条件物性数据 (9) 2.3 浮阀塔主要尺寸的设计计算 (11) 2.3.1塔的有效高度和板间距的初选 (11) 2.3.2塔径 (11) 2.4 塔板结构及计算 (11) 2.4.1塔板参数 (11) 2.4.2浮阀数目与排列 (12) 2.4.3塔板流体力学验算 (13) 2.4.3塔板流体力学验算 (14) 2.4.4塔板负荷性能图 (16) 第3章精馏装置的附属设备设计 (19) 3.1原料预热器 (19) 设计结果评价及自我总结 (26) 附录A符号说明 (27) 附录B带控制点的工艺流程图 (29)

第1章设计方案的确定 1.1精馏操作 本次设计的物系是苯和氯苯，由于两物系的沸点不同，加热后会造成气液两相，利用两组分的相对挥发度的不同可将两组分分离。因此本次设计采用板式精馏塔操作完成分离任务。 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），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。 典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、塔底再沸器、塔顶全凝器/冷凝器。 1.2工艺流程的确定 首先，苯和氯苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。因为被加热到泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成苯与苯的分离。 本设计采用浮阀塔。浮阀塔是在泡罩塔和筛板塔基础发展起来的，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，成为国内应用最广泛的塔型。 浮阀塔具有以下优点：

苯和氯苯精馏塔课程设计

苯和氯苯精馏塔课程设计 一、引言 苯和氯苯是常见的有机化合物，它们在工业生产中有广泛的应用。苯和氯苯精馏塔是一种有效的分离方法，可以将两者分离出来。本课程设计旨在探究苯和氯苯精馏塔的原理、设计方法、操作技巧和安全注意事项。 二、原理 1. 精馏塔原理 精馏是一种利用液体混合物中各组分沸点差异进行分离的物理过程。精馏塔是一种基于精馏原理设计的设备，通常由填料层和板层组成。填料层通常由多孔性材料制成，可增加液体与气体之间的接触面积，促进挥发性组分从液相向气相转移；板层则通过板孔将液体和气体分开，使得液体在不同板层之间反复蒸发和凝结，从而实现组分之间的分离。 2. 苯和氯苯之间的沸点差异 苯（C6H5）的沸点为80.1℃，而氯苯（C6H5Cl）的沸点为131℃。因此，在适当温度下，苯和氯苯可以通过精馏塔进行分离。 三、设计方法

1. 精馏塔的选择 根据物料性质和生产要求，选择合适的精馏塔类型。常见的精馏塔类 型有平板式、填料式、螺旋板式等。 2. 填料的选择 填料是影响精馏效果的重要因素之一。常用的填料有金属网、陶瓷球、聚合物球等。填料的选取应考虑到其表面积、孔径大小、耐腐蚀性和 可再生性等因素。 3. 操作参数的控制 在操作过程中，应根据实际情况控制温度、压力和进出料量等参数。 通常情况下，应将温度控制在苯和氯苯沸点之间，并适当增加进出料 量以提高分离效率。 4. 填充率的控制 填充率是指填料所占据空间与总容积之比。填充率过高会导致液体无 法顺畅流动，从而影响分离效果；而填充率过低则会导致液体在塔内 停留时间不足，也会影响分离效果。一般来说，填充率应控制在 50%~70%之间。 四、操作技巧 1. 开始操作前应检查设备是否正常运转，并进行必要的维护保养。 2. 在进料前，应先将塔内空气排出，以避免氧化反应和爆炸事故。

精馏塔开题报告

精馏塔开题报告LT

②.阶段二：50～70年代 ●消除放大效应的研究：AIChE研究 ●浮阀塔板的开发 ●FRI的成立 ●系统化的设计方法：1955年，Monsanto公司的Bolles 发表了著名的“泡罩塔板设计手册”，首先提出了科学的、规范化塔板设计技术，该方法到目前为止仍然广泛流行 ●大孔筛板的研究 ③.阶段三：70～90年代 ●大型液体分布器的基础研究，使得填料塔的放大研 究成功，并在减压塔中应用获得极大的经济效益和社会效益 ●计算机应用（辅助精馏塔放大效应的研究，计算塔 板效率；精馏过程设计） ●新型高性能浮阀塔板的开发及应用 ④.阶段四：80末至今 ●新型高效性能塔板的开发及工业应用 ●塔板设计、开发更趋于科学化的方向 现有精馏设备的优点： ●结构简单，造价低； ●生产能力大，分离效率高；

●操作弹性大，精馏效率较高。 所存在的问题： ●对原材料的适应性存在差异； ●容易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料； ●生产能力和工作效率有待提高。 新型精馏设备的研究与发展趋向是全面的把高速、高效与简化结构结合起来。较之旧型设备，性能都有所改进，材料与加工方面也有节约。但它们都多少还存在某些问题和不足，如操作稳定性尚差，气液分配还有一定的缺陷。当然随着进一步研究和生产数据的完善，新型精馏设备和其他化工设备一样，将不断更新换代，日趋完善。为国际化学生产服务，为经济社会发展服务。 2.2国内对甲醇精馏塔的研究现状 我国塔设备技术的发展，经历了一个漫长而又艰辛的过程。自新中国成立以后，随着我国工业的快速发展，我国陆续建立了一批现代化的石油化工装置。随着这些装置引进的新型塔设备，不仅在操作、使用这些设备方面提供了大量的第一手资料，还带动了塔设备的科研、设计工作，加速了这方面的技术开发。 塔器是工业广泛应用的重要单元设备。在目前操作的塔器中,仍以板式塔为主,但开发应用新塔,则以填

苯-氯苯分离板式精馏塔设计

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苯-氯苯分离板式精馏塔的设计 1设计题目 试设计一座苯－氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%___的氯苯___6500___吨/年，塔顶馏出液中含氯苯不得高于___2%___，原料液中含苯__62%____（以上均为质量分数） 2操作条件 塔顶压力 常压 进料热状态 泡点进料 回流比 自选 塔底加热蒸气压力 （表压） 单板压降 ≤。 3塔板类型 筛孔板 4工作日 每年工作日为300天，每天24小时连续运行 5设计内容 设计方案的确定 本设计任务为分离苯－氯苯连混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 精馏塔的物料衡算 原料液及塔顶、塔底的摩尔分率： 苯的摩尔质量 A M =kmol 氯苯摩尔质量 B M =kmol F x = 0.62/78.110.62/78.110.38/112.5 += D x =0.98/78.110.98/78.110.02/112.5 += W x =0.002/78.110.002/78.110.998/112.5 += 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 F M =⨯ ⨯=kmol D M =⨯ ⨯=kmol

W M =⨯ ⨯=kmol 物料衡算 产物处理量 W ＝65001000 300248.032112.397 ⨯⨯=kmol/h 总物料衡算 F=D+ 苯物料衡算 0.7010.9860.0038.032F D =+⨯ 联立解得 D=h F=h 塔板数的确定 理论板层数T N 的求取 由手册查得苯—氯苯物系的气液平衡数据，画出x-y 图，见图 1。 求最小回流比及操作回流比。 采用作图法求最小回流比。在图1中的对角线上，自（，）作垂线即为进料（q 线），该线与平衡线的交点坐标为 q y = q x = 故最小回流比为 min R =D q q q x y y x --=0.9860.9210.9210.701 --=

苯氯苯_化工原理课程设

课 程 设 计 题目:处置能力为50000t/y的苯—氯苯持续精馏筛板塔的设计学生姓名: 周戴 院系名称: 化学与生物工程学院 班级: 生物工程0801班 指导教师：方芳

课程设计成绩评定表

化工原理课程设计任务书 一、设计题目 苯－氯苯持续精馏筛板塔设计 二、设计基础数据 苯，氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据 三，设计任务及操作条件 （一）设计任务 （1）原料液中氯苯含量：质量分率=38%（质量），其余为苯。 （2）产品纯度为99.8%（质量）的氯苯。 （3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于2.0%（质量）。 （4）生产能力：50000t/y 氯苯产品，年动工300天。 （二）操作条件 （1）精馏塔顶压强： 4.0kpa （表压） （2）进料热状态 25F t C =︒ （3）回流比： 2R = （4）单板压降压：≤0.7kpa

（5）冷凝器冷却剂：水，冷却剂温度： 125 t C =︒; 240 t 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：Q1=5%Q B 四、设计内容 （1）对精馏进程进行描述 （2）精馏塔的物料衡算。 （3）塔板数的确信 （4）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 （5）精馏塔的塔体工艺尺寸计算 （6）塔板要紧工艺尺寸的计算 目录 第一章流程及生产条件的确信和说 第一节概述---------------------------------------------------------------------------8 1.1设计方案简介----------------------------------------------------------------------8 1.2设计方案的确信和说明----------------------------------------------------------8 1.2.1装置流程的确信----------------------------------------------------------------9 1.2.2操作压力的选择----------------------------------------------------------------9 1.2.3进料热状况的选择-------------------------------------------------------------9 1.2.4加热方式的选择----------------------------------------------------------------9 1.2.5回流比的选择------------------------------------------------------------------9 第二节精馏塔的物料衡算--------------------------------------------------------9 1. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数-----------------------------------------10 2. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量----------------------------------10 3. 物料衡算---------------------------------------------------------------------------11 第三节塔板数的确信----------------------------------------------------------------11 1.塔顶温度的确信----------------------------------------------------------------------11 2.q值的计算-----------------------------------------------------------------------------11 3.塔釜温度确信-------------------------------------------------------------------------11 4.相平稳方程----------------------------------------------------------------------------11

苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计

. 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 ） 温度，（℃） 80 90 100 110 120 130 131.8 i p 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3） 温度，（℃） 80 90 100 110 120 130 ρ 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985 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 ） 温度，（℃） 80 85 110 115 120 131 σ 苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算：

苯-氯苯分离精馏塔设计

二、设计方案的确定 1.操作压力： 蒸馏操作可在常压，加压，减压下进行。应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。例如对于热敏感物料，可采用减压操作。本次设计为一般物料因此，采用常压操作。 2.进料状况： 进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔内。这样塔的操作比较容易控制。不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也叫方便。本次设计采用泡点进料即q=1。 3.加热方式 蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式，若塔底产物基本上就是水，而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。便可以直接采用直接加热。直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热，在釜内只需安装鼓泡管，不需安装庞大的传热面，这样，操作费用和设备费用均可节省一些，然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断涌入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下。塔釜中易于挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍微有增加。但对有些物系。当残液中易挥发组分浓度低时，溶液的相对挥发度大，容易分离故所增加的塔板数并不多，此时采用直接蒸汽加热是合适的。 4.冷却方式 塔顶的冷却方式通常水冷却，应尽量使用循环水。如果要求的冷却温度较低。可考虑使用冷却盐水来冷却。 5.热能利用 蒸馏过程的特性是重复进行气化和冷凝。因此，热效率很低，可采用一些改进措施来提高热效率。因此，根据上叙设计方案的讨论及设计任务书的要求，本设计采用常压操作，泡点进料，间接蒸汽加热以及水冷的冷却方式，适当考虑热能利用。 三、精馏塔的工艺计算和论叙 （一）精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 78.11/A M kg kmol =苯的摩尔质量： 0.4/78.11 0.49 0.4/78.110.6/112.63F x = =+ 0.97/78.11 0.98 0.97/78.110.03/112.63D x ==+ 0.03/78.11 0.04 0.03/78.110.97/112.63W x ==+ 2、相对挥发度α的计算：