苯-氯苯二元物系板式连续精馏塔

《苯-氯苯二元物系板式连续精馏塔》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、《化工原理》课程设计任务书一、设计题目——苯-氯苯二元物系板式连续精馏塔设计一座苯-氯苯连续板式精馏塔,要求年产36432吨纯度为97%的苯,塔底釜液中苯含量为1%,原料液中含苯65%（以上均为质量百分数)。二、操作条件(1)塔顶压强:4kPa（表压）(2)进料热状况:饱和蒸汽进料(3)回流比:R=2R(4)单板压降不大于0.7kPa三、设备形式筛板塔四、设计工作日每年330天,每天24小时连续运行五、厂址青海省大气压约为77.31kPa的远离城市的郊区六、设计要求1.概述2.设计方案的确定及流程说明3.塔的工艺计算4.塔和塔板主要工艺尺寸的确定（1

2、）.塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定（2）.塔板的流体力学验算（3）.塔板的负荷性能图5.设计结果一览表6.对本设计的评述表1苯和氯苯的物理性质项目分子式分子量M沸点（K）临界温度tC（℃）临界压强PC（atm）苯A氯苯B78.11112.6353.3404.9562.1632.448.344.6表2苯和氯苯的饱和蒸汽压温度80.1859095100105,mmHg757.62889.261020.91185.651350.41831.7，mmHg147.44179.395211.35253.755296.16351.35510.8180.6780.5

3、430.4400.276y10.9570.9110.8470.7820.665温度110115120125130131.75,mmHg23132638.52964335537464210，mmHg406.55477.125547.7636.505725.317600.1850.1310.08790.04540.01150y0.5630.4560.3430.2010.05660表3液体的表面张力温度6080100120140苯，mN/m23.7421.2718.8516.4914.17氯苯，mN/m25.9623.7521.5719.4217.32表4

4、苯与氯苯的液相密度温度(℃)6080100120140苯,kg/836.6815.0792.5768.9744.1氯苯,kg/1064.01042.01019.0996.4972.9表5液体粘度µ温度(℃)6080100120140苯（mP.s）0.3810.3080.2550.2150.184氯苯（mP.s）0.5150.4280.3630.3130.274表6Antoine常数组分ABC苯6.0231206.35220.24氯苯7.13382182.68293.767第一章设计方案的确定及流程说明苯和氯苯混合液经原料预热器加热至泡点后送入精馏塔。

5、塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产品，经冷却器冷却后送至贮槽。流程图如下：第三章塔的物料衡算一、料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分率二、平均分子量MF=0.728×78.11+（1-0.728）×112.6=87.49kg/kmolMD=0.979×78.11+(1-0.979)×112.6=78.83kg/kmolMW=0.014×78.11+(1-0.014)×112.6=112.11kg/kmol三、物料衡算塔顶出料D=58.35kmol/h总物料衡算F=D+W（1）易挥发组分物料衡算0.728F=0.979*58.35+0

6、.014W（2）联立（1）、（2）解得：F=78.87kmol/hW=20.52kmol/hD=58.35kmol/h四、物料衡算表进料量F，kg/h塔顶出料量D，kg/h塔底出料量W，kg/h690046002300合计69006900第四章塔板数的确定一、理论塔板数NT的求取苯-氯苯属理想物系，可采用M-T图解法求NT。1、求最小回流比Rmin操作回流比R因饱和蒸汽进料，在x-y图对角线上自点e(0.728,0.728)作平行线即为q线，该线与平衡线的交点坐标为yq=0.728,xq=0.36.此即最小回流比时操作线与平衡线的交点坐标，故取操作回

7、流比R=2Rmin=2×0.682=1.3643、求理论板数NT精馏段操作线方程为按M-T图解法在x-y图上作梯级得：NT=（7-1）层（不包括塔底再沸器）。其中精馏段理论板数为2层，提馏段为3层，第层3为加料板。3、全塔效率ET根据根据塔顶、塔底液相组成查t-x-y图，求得塔平均温度为102.4℃，该温度下进料液相平均粘度为：=0.728×0.245+(1-0.728)×0.350=0.274mPas4、实际板层数Np精馏段N精=2/0.516=3.876取4层提馏段N提=3/0.516=5.8取6层第五章塔的工艺条件及物性数据计算一、操作压强Pm

8、塔顶压强PD=4+77.31=81.3kPa，取每层塔板压降∆P=0.7kPa，则进料板压强PF=81.3+