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

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1、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37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

2、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3637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

3、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；376.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。七．设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据温度，（℃）8090100110120130131.8×0.13

4、3-1kPa苯760102513501760225028402900氯苯148205293400543719760其他物性数据可查有关手册。37符号说明：a——填料的有效比表面积，㎡/m3at——填料的总比表面积，㎡/m3aw——填料的润湿比表面积，㎡/m3Aa——塔板开孔区面积，m2Af——降液管截面积，m2A0——筛孔总面积，m2At——塔截面积，m2c0——流量系数，无因次C——计算umax时的负荷系数，m/sd——填料直径，md0——筛孔直径，mD——塔径，mDL——液体扩散系数，m2/sDV——气体扩散系数，m2/

5、sev——液沫夹带量，kg(液)/kg(气)E——液流收缩系数，无因次ET——总板效率，无因次F——气相动能因子，kg1/2/(s.m1/2)F0——筛孔气相动能因子，g——重力加速度，9.81m/s2h——填料层分段高度，mHETP关联式常数h1——进口堰与降液管间的水平距离，mhc——与干板压降相当的液柱高度，m液柱hd——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，mhf——塔板上鼓泡层高度，mhl——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱hL——板上清液层高度，mhmax——允许的最大填料层高度，mh0——降液管的低隙高度，

6、mhOW——堰上液层高度，mhW——出口堰高度，mh’W——进口堰高度，mhδ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱H——板式塔高度，m溶解系数，kmol/(m3·kPa)HB——塔底空间高度，mHd——降液管内清液层高度，mHD——塔顶空间高度，mHF——进料板处塔板间距，mHOG——气相总传质单元高度，m37HP——人孔处塔板间距，mHT——塔板间距，mH1——封头高度，H2——裙座高度，HETP——等板高度，mkG——气膜吸收系数，kmol/（m2•h•kPa）kL——液膜吸收系数，m/hK——稳定系数，无因次

7、KG——气膜吸收系数kmol/（m2•h•kPa）lW——堰长，mLh——液体体积流量，m3/hLs——液体体积流量，m3/hLw——润湿速率，m3/（m•h）m——相平衡常数，无因次n——筛孔数目NOG——气相总传质单元数，NT——理论板层数P——操作压力，Pa△P——压力降，Pa△PP——气体通过每层筛板的压降，Par——鼓泡区半径，mu——空塔气速，m/suF——泛点气速，m/su0——气体通过筛孔的速度，m/su0，min——漏液点气速，m/su’0——液体通过降液管底隙的速度，m/sU——液体喷淋密度，m3/（m2

8、•h）UL——液体质量通量，㎏/（m2•h）Umin——最小液体喷淋密度，m3/（m2•h）Uv——气体质量通量，㎏/（m2•h）Vh——气体体积流量，m3/hVs——气体体积流量，m3/hwL——液体质量流量，㎏/hwV——气体质量流量，㎏/hWc——边缘无效区宽度，mWd——弓形降液管