苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计_课程设计书

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1、海南大学课程设计书系（部、中心）材料与化工学院　姓名刘茜学号20100411310077　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　-46-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

2、%(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ET=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≯Pa；（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，

3、每天24小时连续运行。四、生产厂址海南洋浦工业开发区五、设计内容（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；-46-（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

4、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。-46-目录第1章绪论1.1精馏原理51.2塔设备概述51.3氯苯简介6第2章苯-氯苯分离精馏72.1工艺流程72.2设备选型82.2.1塔设备的选型82.2.2塔板的类型与选择92.3操作条件的选择...10第3章工艺计算103.1全塔的物料衡算103.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率103.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量103.1.3原料液及塔顶底产品的摩尔流率113.2塔板数的确定113.2

5、.1理论板层数NT的求取113.2.2实际板层数的求取13-46-3.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算143.3.1平均压强143.3.2平均温度143.3.3平均分子量143.3.4平均密度153.3.5液体的平均表面张力163.3.6液体平均粘度计算173.3.7气、液负相体积流量负荷计算…………………………………………173.4精馏塔的塔体工艺尺寸的计算183.4.1塔径193.4.2精馏塔有效高度193.5塔板主要工艺尺寸的计算203.5.1溢流装置计算203.5.2塔板布置213.5.3筛孔计算及其排列……

6、……………………………………………………213.6筛板的流体力学验算223.6.1塔板压降223.6.2液面落差233.6.3液沫夹带233.6.4漏液23-46-3.6.5液泛233.7塔板负荷性能图243.7.1精馏段塔板负荷性能图243.8塔附件的设计293.8.1接管293.8.2裙座303.8.3塔板负荷性能图…………………………………………………………303.8.4塔总体高度的设计………………………………………………………31第四章换热器的设计……………………………………………………………………314.1热量衡

7、算………….……………………………………………………………314.1.1原料预热的热量衡算……………………………………………………314.1.2塔顶苯的热量衡算………………………………………………………324.1.3再沸器的热量衡算………………………………………………………324.2换热器（冷却器）的计算………………………………………………………334.2.1塔顶苯的设计……………………………………………………………334.2.2估算传热面积……………………………………………………………344.2.3工艺结构尺寸……………

8、………………………………………………344.3换热器核算.……………………………………………………………………354.3.1核算压力降………………………………………………………………354.3.2核算总传热系数…………………………………………………………37-46-4.5对换热器设计过程的评述和有关问题