【优秀文档】化工原理课程设计作业.doc

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1、化工原理课程设计苯-氯苯板式精憎塔的工艺设计工艺计算书目录苯-氯苯分离过程板式精f留塔设计任务3%1.设计题目3%1.操作条件3三•塔板类型4%1.工作日4%1.厂址4%1.设计内容4%1.设计基础数据5设计方案5设计方案的思考5设计方案的特点5%1.工艺流程6苯-氯苯板式精憎塔的工艺计算书6设计方案的确定及工艺流程的说明6二.全塔的物料衡算6三•塔板数的确定7四•塔的精僻段操作工艺条件及相关物性数据的计算10五.精帼段的汽液负荷计算13六•塔和塔板主耍工艺结构尺寸的计算13七•塔板负荷性能图19八•附属设备的的计算及选型25错误！未定义书签。

2、错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。筛板塔设计计算结果...设计评述%1.设计原则确定・・%1.操作条件的确定苯-氯苯板式精憾塔的工艺设计苯■氯苯分离过程板式精馅塔设计任务%1.设计题目设计一座苯-氯苯连续精僻塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯21600t，塔顶憾出液屮含氯苯不高于2%。原料液屮含氯苯为38%（以上均为质量分数）。%1.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；%1.塔板类型筛板或浮阀塔板（F1型）。%1.

3、工作日每年300天，每天24小时连续运彳亍。%1.厂址厂址为天津地区。%1.设计内容1.精帼塔的物料衡算；2•塔板数的确定；3.精馆塔的工艺条件及有关物性数据的计算;4.精馆塔的塔体工艺尺寸计算；5•塔板主要工艺尺寸的计算；6•塔板的流体力学验算；7•塔板负荷性能图；8.精馆塔接管尺寸计算；9.绘制生产工艺流程图；10•绘制精谓塔设计条件图；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。%1.设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据温度，（°C）8090100110120130131.8P；X0.133-

4、1kPa苯760102513501760225028402900氯苯148205293400543719760其他物性数据可查有关手册。设计方案-.设计方案的思考通体由不锈钢制造，塔节规格①25〜100mm、高度0.5〜1.5m,每段塔节可设置1〜2个进料口/测温口，亦可结合客户具体要求进行设计制造各种非标产品。整个精谓塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、冋流比控制器、产品储罐等。塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。为使塔身保持绝热操作，采用

5、现代化仪表控制温度条件，并可在室温〜30CTC范围内任意设定。同时，为了满足用户的科研需要，每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。二.设计方案的特点浮阀塔应用广泛，对液体负荷变化敏感，不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料浮阀塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到，而II更可靠。浮阀塔更适合塔径不很大，易气泡物系，腐蚀性物系，而且适合真空操作。%1.工艺流程原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热后送入连续板式精馆塔（筛

6、板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。苯-氯苯板式精馅塔的工艺计算书一.设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-氯苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精镉过程。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馄塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，

7、塔底产品经冷却后送至储罐。二.全塔的物料衡算（一）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11kg/kmol和112.61kg/kmoloXF-.62/78J，=0.70262/78.11+38/112.61XD:二98/78J，=0.98698/78.11+2/112.61XW=0.2/78.11=0.002880.2/78」1+99.8/112.61（二）平均摩尔质量Mf=78.11X0.702+(1-0.702)X112.61=88.39kg/kmolMd=78.11x0.986+(1-0.9X6)x112.61=

8、78.59kg/kmolMw=7&11x0.002884-(1-0.00288)x112.61=112.5kg/kmol(%1)料液及塔顶底产品的摩尔