苯-氯苯板式精馏塔工艺设计——年产99.8%的氯苯万吨

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1、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：21课程设计题目——苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、设计题目试设计一座苯—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%）。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，2Rmin；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

2、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.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1.组分的饱和蒸汽压（mmHg）温度，（℃）8090100110120130131.8苯760102513501760225028402900氯苯1482052934005437197602.组分的液相密度（kg/m3）温度，（℃）8090

3、100110120130苯817805793782770757氯苯1039102810181008997985纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯推荐：21氯苯推荐：式中的t为温度，℃。3.组分的表面张力（mN/m）温度，（℃）8085110115120131苯21.220.617.316.816.315.3氯苯26.125.722.722.221.620.4双组分混合液体的表面张力可按下式计算：（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

4、关系可用下式表示：（氯苯的临界温度：）5.其他物性数据可查化工原理附录。21目录一、前言1二、产品与设计方案简介2（一）产品性质、质量指标2（二）设计方案简介3（三）工艺流程及说明3三、工艺计算及主体设备设计4（一）全塔的物料衡算41）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率42）平均摩尔质量43）料液及塔顶底产品的摩尔流率4（二）塔板数的确定51）理论塔板数的求取52）实际塔板数7（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算71）平均压强72）平均温度73）平均分子量74）平均密度85）液体的平均表面张力86）液体的平均粘

5、度9（四）精馏段的汽液负荷计算9（五）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算91）塔径92）塔板工艺结构尺寸的设计与计算10（六）塔板上的流体力学验算121）气体通过筛板压降和的验算122）雾沫夹带量的验算143）漏液的验算144）液泛的验算14（七）塔板负荷性能图141）雾沫夹带线（1）142）液泛线（2）153）液相负荷上限线（3）164）漏液线（气相负荷下限线）（4）165）液相负荷下限线（5）16（八）精馏塔的设计计算结果汇总一览表18（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算19（十）主要符号说明20四、对设计过程的评述

6、和感受2121苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书一、前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。通过课程设计，要求学生能综合利用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是

7、、严肃认真、高度责任感的工作作风。课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯。氯苯纯度不低于99.8%，塔顶产品苯纯度不低于98%（质量分数）。高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。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

8、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。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