苯-氯苯筛板精馏塔设计说书1改

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1、湖北理工学院课程设计目录1.基础数据21.1组分的饱和蒸汽压21.2组分的液相密度31.3组分的表面张力31.4液体粘度42.设计方案的确定52.1进料状态52.2加热方式及热能的利用52.3精馏塔的物料衡算52.3.1料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率52.3.2平均摩尔质量62.3.3料液及塔顶底产品的物料衡算63塔板数的确定73.1理论塔板数的求取73.2实际塔板数94塔的操作工艺条件及相关物性数据的计算104.1平均压力104.2平均温度104.3平均摩尔质量104.4平均密度1139湖北理工学院课程设

2、计4.5液体的平均表面张力124.6液体的平均粘度135塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算155.1塔径155.2溢流装置175.3塔板布置186塔板上的流体力学验算206.1气体通过筛板压降的验算206.1.1气体通过干板的压降206.1.2气体通过液层的阻力206.1.3气体克服液体表面张力产生的压降216.1.4气体通过筛板的压降（单板压降）和216.2雾沫夹带量的验算216.3漏液的验算216.4液泛的验算227塔板负荷性能图237.1液沫夹带线237.2液泛线237.3液相负荷上限线247.4漏液线2

3、57.5液相负荷下限线2539湖北理工学院课程设计7.6操作线与操作弹性258塔的附属设备选型288.1接管288.1.1进料管288.1.2回流管288.1.3塔釜出料管288.1.4塔顶蒸汽出料管298.1.5塔釜进气管298.2塔总体高度的计算298.2.1塔的顶部空间高度298.2.2塔的底部空间高度298.2.3塔总体高度309辅助设备的计算及选型319.1换热器319.1.1塔顶全凝器319.1.2塔釜再沸器329.1.3原料预热器329.1.4产品冷却器33参考文献35结束语36符号说明373

4、9湖北理工学院课程设计1.基础数据（计算过程所用到的基础数据来源于文献[1]）1.1组分的饱和蒸汽压表1-1-1组分的饱和蒸汽压（kpa）温度/6080100120140苯52.19101.0180.0300.3480.2氯苯8.85019.6639.4873.02126.11.2组分的液相密度表1-2-1组分的液相密度（kg/m3）温度/6080100120140苯836.6815.0792.5768.9744.1氯苯106410421019996.4972.9纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯氯苯式

5、中的t为温度，℃。1.3组分的表面张力表1-3-1组分的表面张力（mN/m）温度/8085110115120140苯21.220.617.316.816.4914.17氯苯26.125.722.722.219.4217.3239湖北理工学院课程设计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）1.4液体粘度表1-4-1液体粘度温度/80100120140苯0.3080.2550.2150.184氯苯0.4280.3630.3130.27439湖北理工学院课程设计2.设计方案的确定2.1进料

6、状态不同的进料状态对塔的热负荷、塔径和所需的塔板数都有影响，但进料状态主要取决于系统的前一工序的物料状态。从设计角度来看，饱和液体进料时，精馏段和提馏段的气液流率基本相近，两塔径可以相同以便于设计和制造，操作上也比较容易控制。因此，选择饱和液体（泡点）进料。2.2加热方式及热能的利用釜底料液的加热方式，采用间接加热，即在塔底设再沸器加热。采用再沸器可以避免加热蒸汽冷凝产生的冷凝水与塔内的物料混合。关于加热蒸汽温度的选择，应该考虑经济效益，传热温差不宜选取得过大，以能够使沸腾传热维持在核沸腾阶段为宜。过高的蒸

7、汽温度或压力不仅不利于传热，而且还将导致设备费用和操作费用大大增加。2.3精馏塔的物料衡算2.3.1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78.11和112.61kg/kmol。39湖北理工学院课程设计2.3.2平均摩尔质量2.3.3料液及塔顶底产品的物料衡算依题给条件：一年以330天，一天以24小时计，有：，全塔物料衡算：解得：D=24.21W=22.7439湖北理工学院课程设计3塔板数的确定（计算过程中所用公式来源于文献[2]）3.1理论塔板数的求取苯-氯苯物系属于理想物系，可采用梯

8、级图解法（M·T法）求取，步骤如下：1.根据苯-氯苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取依据，，将所得计算结果列表如下：表3-1-1苯-氯苯溶液的计算数据（101.33）温度/℃8090100110120130131.8苯760102513501760225028402900氯苯148205293400543719760两相摩尔分数x10.6770.4420.2650.1270.0190y10.9130.78