苯氯苯板式精馏塔工艺设计

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1、酒泉职业技术学院——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计班级：09应化（1）班姓名:王涛指导老师：王钰47苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计内容摘要一．设计原则确定工程设计本身存在一个多目标优化问题，同时又是政策性很强的工作。设计者在进行工程设计时应综合考虑诸多影响因素，使生产达到技术先进、经济合理的要求，符合优质、高产、安全、低能耗的原则，具体考虑以下几点。1．满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品。由于工业上原料的浓度、温度经常有变化，因此设计的流程与设备需要一定的操作弹性，可方便地

2、进行流量和传热量的调节。设置必需的仪表并安装在适宜部位，以便能通过这些仪表来观测和控制生产过程。2．满足经济上的要求47要节省热能和电能的消耗，减少设备与基建的费用，如合理利用塔顶和塔底的废热，既可节省蒸汽和冷却介质的消耗，也能节省电的消耗。回流比对操作费用和设备费用均有很大的影响，因此必须选择合适的回流比。冷却水的节省也对操作费用和设备费用有影响，减少冷却水用量，操作费用下降，但所需传热设备面积增加，设备费用增加。因此，设计时应全面考虑，力求总费用尽可能低一些。1．保证生产安全生产中应防止物料的泄露

3、，生产和使用易燃物料车间的电器均应为防爆品。塔体大都安装在室外，为能抵抗大自然的破坏，塔设备应具有一定刚度和强度。二．操作条件的确定结合课程设计的需要，对某些问题作具体阐述。1.操作压力精馏操作通常可在常压、加压和减压下进行。确定操作压力时，必须根据所处理物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料，但压力降低将导致塔径增加，同时还需要使用抽真空的设备。对于沸点低、在常压下为气态的物料，则应在加压下进行精馏。当物性无特殊要求时，一般是在

4、稍高于大气压下操作。但在塔径相同的情况下，适当地提高操作压力可以提高塔的处理能力。有时应用加压精馏的原因，则在于提高平衡温度后，便于利用蒸汽冷凝时的热量，或可用较低品位的冷却剂使蒸汽冷凝，从而减少精馏的能量消耗。对于本设计中要求分离的苯-氯苯物系，应采用常压操作。2.进料状态47进料状态与塔板数、塔径、回流量及塔的热负荷都有密切的联系。在实际的生产中进料状态有多种，但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中，这主要是由于此时塔的操作比较容易控制，不致受季节气温的影响。此外，在泡点进料时，精馏段与提馏

5、段的塔径相同，为设计和制造上提供了方便。因此，本设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔。3.加热方式精馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热，设置再沸器。有时也可采用直接蒸汽加热。若塔底产物近于纯水，而且在浓度稀薄时溶液的相对挥发度较大，便可采用直接蒸汽加热。然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断通入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下，塔底残液中易挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍有增加。所以，本设计中采用间接蒸汽加热。4.冷却剂与出口温度冷却剂的选择由塔顶蒸汽温

6、度决定。如果塔顶蒸汽温度低，可选用冷冻盐水或深井水作冷却剂。冷却水出口温度取得高些，冷却剂的消耗可以减少，但同时温度差较小，传热面积将增加。冷却水出口温度的选择由当地水资源确定，但一般不宜超过50℃，否则溶于水中的无机盐将析出，生成水垢附着在换热器的表面而影响传热。综合考虑经济成本，本设计用常温水作冷却剂。5.热能的利用47精馏过程是组分反复汽化和反复冷凝的过程，耗能较多，如何节约和合理地利用精馏过程本身的热能是十分重要的。选取适宜的回流比，使过程处于最佳条件下进行，可使能耗降至最低。关键词：回流比、

7、精馏、泡点进料、设备。目录内容摘要2一．设计原则确定2二．操作条件的确定3一．设计题目6三．塔板类型7四．工作日7五．设计内容7六．设计基础数据8符号说明：8设计方案13一．设计方案的思考13二．设计方案的特点13三．工艺流程13苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书14一．设计方案的确定及工艺流程的说明14二．全塔的物料衡算1447三．塔板数的确定15四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算19五．精馏段的汽液负荷计算22六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算22七．塔板负荷性能图28八．附属设备的的计算

8、及选型32筛板塔设计计算结果44致谢46参考文献4847苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计一．设计题目苯－氯苯分离过程板式精馏塔设计：试设计一座苯－氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5％的氯苯吨，塔顶馏出液中含氯苯不得高于3％，原料液中含氯苯36％（以上均为质量分数）。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．塔板类型浮阀塔板（F1型）。四．