本科毕业设计论文--化工原理课程设计苯－氯苯分离过程板式精馏塔设计.doc

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1、化工原理课程设计设计题目：苯－氯苯分离过程板式精馏塔设计设计者：学号：专业：石油与化工学院班级：化工本141班指导教师：设计时间：2016年12月20日42目录一、概述41、精馏与塔设备简介42、筛板塔的特点53.体系介绍54、设计要求6二、设计说明书6（1）设计单元操作方案简介6（2）筛板塔设计须知6（3）筛板塔的设计程序7（4）塔板操作情况的校核计算——作负荷性能图及确定确定操作点7三．设计计算书71.设计参数的确定71.1进料热状态71.2加热方式71.3回流比（R）的选择71.4塔顶冷凝水的选择82.流程简介及流程图82.1流程简介82.2流程简介图93.理论塔板数的计算

2、与实际板数的确定93.1理论板数的确定93.1.1物料恒算93.1.2q线方程103.1.3平衡线方程10423.1.4Rmin和R的确定123.1.5精馏段操作线方程123.1.6提镏段操作线方程123.1.7图解法求理论塔板数133.2实际塔板数确定134.精馏塔工艺条件计算144.2操作温度的计算144.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算154.4热量衡算204.5热量衡算214.6塔径的确定224.7塔有效高度244.8整体塔高255、塔板主要参数确定255.1溢流装置255.2塔板布置及筛孔数目与排列276.筛板的流体力学计算286.1塔板压降286.2雾沫夹

3、带量的计算306.3漏液的验算306.4液泛验算307、塔板负荷性能图317.1液沫夹带线317.2液泛线327.3液相负荷上限线337.4液相负荷下线348.辅助设备及零件设计378.1塔378.2塔的接管388.4塔的附属设计409.参考文献及设计手册41四、设计感想4142各级标题的层次不对请参考课程设计课本165页标题的设置方法，另外每章的表和图要按照顺序进行命名。参考课本166页进行修改，如第二章第2个按照顺序出现的表格命名为表2-2xxxxxxxx依此类推。所有公式方程式按照课本166页所示按章排序标注。课程设计书的页面设置按照课本164页进行排版。正文字体汉字一般采

4、用小四宋体，汉字以外的数字／字母／符号用timesnewman。一、概述　　1、精馏与塔设备简介42蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。例如，设计所选取的乙醇-水体系，加热乙醇（沸点78℃）和水（沸点100℃）的混合物时,由于乙醇的沸点较水为低,即乙醇挥发度较水高,故乙醇较水易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到乙醇组成高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝过程，即可将乙醇和水分离。这多次进行部分汽化成部分冷凝以后，最

5、终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分，这就是精馏。在工业中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。此外，按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。工业中的蒸馏多为多组分精馏，本设计着重讨论常压下的双组分精馏，即乙醇-水体系。在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收，解吸，精馏，萃取等单元操作中，气液传质

6、设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。2、筛板塔的特点筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小，分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。工业应用小以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系

7、)。筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本设计讨论的就是筛板塔。42筛板的优点足结构简单，造价低；板上液面落差小