毕业设计-----苯－氯苯精馏系统的设计（含装配图）

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1、化工课程设计说明书第59页共59页1.化工课程设计任务书1.1设计题目：苯-氯苯精馏系统的设计—精馏塔设计1.2设计任务：1、处理能力：吨/年；2、进料组成：氯苯含量35％（质量，下同）；3、工艺要求：氯苯纯度为99.8％，塔顶氯苯含量不高于2％；4、操作条件：常压,泡点进料；5、设备型式：浮阀塔1.3设计内容：1、设计方案的确定和流程的说明；2、精馏塔的工艺设计3、精馏塔的结构设计4、精馏塔的强度设计5、其他主要设备的选型1.4设计要求：1、设计说明书一份；2、设计图纸：a、工艺流程图一张（采用

2、AutoCAD绘制）；b、主要设备总装配图一张（A1）；3、答辩。1.5设计完成时间2007.9.1～2007.9.26化工课程设计说明书第59页共59页2精馏塔的工艺设计2.1设计方案的确定本设计的任务为分离苯－氯苯混合物，采用浮阀塔进行连续精馏分离；加料方式采用泵加料，先经过原料预热器，用水蒸气加热至泡点进料；塔顶安装全凝器，用冷却水冷凝，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；回流方式采用重力回流；取操作回流比为最小回流比的2倍；塔底采用间接蒸气加热，塔底产品经冷

3、却后送至储罐。2.2全塔物料衡算系统的物料衡算使进入系统原料及其他物料与排出装置的产品及其他物料消耗量达到质量平衡，这是设计最基本的要求，也是检验生产是否正常的基本方法。(1)原料液及塔顶、塔底摩尔分率原料液中轻组分质量分数为65％的摩尔分率：塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率：塔底轻组分质量分数为0.2％的摩尔分率:(2)原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液：kg/kmol塔顶：塔　底：(3)物料衡算F=20万吨/年，工作日为300天，每天24小时连续进行进料量：物料衡算式为：化工课程设

4、计说明书第59页共59页式中D—塔顶液相产品，kmol/s；W—塔底产品，kmol/s代入数据联立求解得：D=0.0638kmol/sW=0.0244kmol/s2.3物性数据估算[1]2.3.1温度表1常压下苯－氯苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系序号温度XY序号温度XY1404.850013377.150.3540.7162401.150.0350.14614374.050.4190.773398.650.0580.21915370.050.5060.8284396.350.0790.28216

5、367.750.560.8595394.150.1020.33517365.950.6080.8816391.450.1370.41418363.650.6690.9067389.550.1610.46419360.650.7550.9358388.050.1790.49220357.950.8380.9599387.450.1880.51121356.650.8820.9710384.450.2320.57522355.350.920.9811381.750.2780.63223353.2511

6、12379.550.3150.678由表1中数据作出苯－氯苯混合液的t-x-y图，见下图1。化工课程设计说明书第59页共59页由平衡数据线性插值得①进料温度=361.5926K=88.4426℃②塔顶温度=353.6165K=80.4665℃③塔底温度=404.5456K=131.3956℃所以：精馏段平均温度：℃提留段平均温度：℃2.3.2密度已知：混合液密度：（α为质量分率，为平均相对分子量）化工课程设计说明书第59页共59页混合气密度：(1)精馏段：℃由平衡数据线性插值可得：液相组成：气相组

7、成：所以(2)提留段：℃由平衡数据线性插值可得：液相组成：气相组成：所以(3)查物性手册得：表2不同温度下苯和氯苯的密度（kg/m3）温度/℃6080100120140苯的密度836.6815.0792.5768.9744.1氯苯的密度106410421019996.4972.9当℃，由内差法得：，，同理：℃，，化工课程设计说明书第59页共59页(4)在精馏段液相密度：得出：气相密度：取(5)在提馏段同理：液相密度得出：气相密度2.3.3混合液体的表面张力计算快速估算法对于大多数混合物γ＝1，若为

8、了更好的符合，γ可在－3～＋1之间选择。对于本次设计，取γ＝1查物性手册得：化工课程设计说明书第59页共59页表3不同温度下苯和氯苯的表面张力（mN/m）温度/℃6080100120140苯的表面张力23.7421.2718.8516.4914.17氯苯的表面张力25.9623.7521.5719.4217.32塔顶液相平均表面张力的计算：由℃，内差法得：进料板液相平均表面张力的计算：由℃，内差法得：塔底液相平均表面张力的计算：由℃，内差法得：所以精馏段的液相平均表面张力提馏段的液