苯-氯苯混合液筛板式精馏塔设计

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1、课程名称：化工原理课程设计设计题目：苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计院系：化学生物与材料科学学院专业：化学工程与工艺学生姓名：李芬（08053107）廖翔鸿（08053120）熊利华（08053127）谢燕燕（08053128）姚培培（08053224）桂秋凤（08053330）专业班级：080531—3指导教师：周丽霞设计时间：2011年6月课程设计任务书设计题目苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计学生姓名所在院系化学生物与材料科学学院专业、年级、班08级化工设计要求：年产氯苯15000吨塔顶压力自选；进料热状况自选；回流比自选；塔底加热

2、蒸汽压力自选；单板压降自选；塔板类型筛板；工作日每年365天，每天24小时连续运行学生应完成的工作：1.1.搜集整理苯、氯苯的相关物性资料；2.2.完成苯－氯苯连续精馏塔的工艺设计；3.3.完成精馏塔设备的工艺尺寸设计；4.4.用A2图纸绘制精馏塔设计条件图；5.编写设计说明书。参考文献阅读：1.熊洁羽.化工制图北京：化学工业出版社，20072.刁玉玮，王立业，喻健良.化工设备机械基础（第六版）大连：大连理工出版社，20063.天津大学化工学院，柴诚敬主编.化工原理上册.第1版.北京：高等教育出版社，20054.天津大学化工学院，柴诚敬

3、主编.化工原理下册.第1版.北京：高等教育出版社，20065.贾绍义，柴诚敬主编.化工原理课程设计（第一版）天津：天津大学出版社，2002工作计划：6月1日搜集整理相关物性资料6月2-4日完成苯－氯苯连续精馏塔的完整工艺设计116月5日课程设计说明书编写及绘图准备6月6日-9日绘制精馏塔设计条件图，完成课程设计说明书编写任务下达日期：2011年5月任务完成日期：2011年6月9日指导教师（签名）：学生（签名）：目录一、设计背景1二、产品与设计方案简介2（一）产品性质、质量指标3（二）设计方案简介3（三）工艺流程及说明3三、工艺计算及主体

4、设备设计4（一）精馏塔的物料衡算41）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率42）原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量53）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率5（二）塔板数的确定51）理论塔板数的确定52）实际塔板数7（三）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算81）操作压力的计算82）操作温度的计算83）平均摩尔质量计算84）平均密度计算105）液相平均表面张力106）液相平均粘度计算11四、精馏段的塔体工艺尺寸的计算11（一）塔径的计算11（二）精馏塔有效高度的计算11五、塔板工艺结构尺寸的设计与计算12（一）溢流装置12（二）塔板布置13（

5、三）开孔率n和开孔率13六、塔板上的流体力学验算14（一）气体通过筛板压降和的验算14（二）雾沫夹带量的验算15（三）漏液的验算15（四）液泛的验算15七、塔板负荷性能图16（一）.漏液线（气相负荷下限线）16（二）.液沫夹带线16（三）.液相负荷下限线17（四）.液相负荷上限线17（五）.液泛线17八、筛板式精馏塔设计计算结果19九、主要符号说明20十、结果与结论21十一、收获与致谢21苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书一、设计背景本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物由连

6、续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯。氯苯纯度不低于99.8%，塔顶产品苯纯度不低于98%（质量分数）。高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。常见的、可在塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收，气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量质量生产能力和消耗定额，以及三废处理和环

7、境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此，塔设备的设计和研究，受到化工炼油等行业的极大重视。作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项要求：（1）生产能力大．在较大的气（汽）液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。（2）操作稳定、弹性大。当塔设备的气（汽）液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传

8、质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。（3）流体流动的阻力小。即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以及降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作，较大的压力降还使系统无法维持