【精编完整版】苯-氯苯分离过程板式精馏塔毕业论文
化工原理课程设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计大学论文
化工原理课程设计设计题目：苯－氯苯分离过程板式精馏塔设计设计者：学号：专业：石油与化工学院班级：化工本141班指导教师：设计时间：2016年12月20日1目录一、概述 (4)1、精馏与塔设备简介 (4)2、筛板塔的特点 (5)3.体系介绍 (6)4、设计要求 (6)二、设计说明书 (6)（1）设计单元操作方案简介 (6)（2）筛板塔设计须知 (7)（3）筛板塔的设计程序 (7)（4）塔板操作情况的校核计算——作负荷性能图及确定确定操作点 (7)三．设计计算书 (7)1.设计参数的确定 (7)1.1进料热状态 (7)1.2加热方式 (8)1.3回流比（R）的选择 (8)1.4 塔顶冷凝水的选择 (8)2.流程简介及流程图 (8)2.1流程简介 (8)2.2流程简介图 (9)3.理论塔板数的计算与实际板数的确定 (10)3.1理论板数的确定 (10)3.1.1物料恒算 (10)3.1.2 q线方程 (10)3.1.3 平衡线方程 (10)23.1.4 R min和R的确定 (12)3.1.5精馏段操作线方程 (13)3.1.6提镏段操作线方程 (13)3.1.7图解法求理论塔板数 (13)3.2实际塔板数确定 (14)4.精馏塔工艺条件计算 (14)4.2操作温度的计算 (14)4.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 (15)4.4热量衡算 (20)4.5热量衡算 (21)4.6塔径的确定 (22)4.7塔有效高度 (24)4.8整体塔高 (25)5、塔板主要参数确定 (25)5.1溢流装置 (25)5.2塔板布置及筛孔数目与排列 (27)6.筛板的流体力学计算 (28)6.1塔板压降 (28)e的计算 (30)6.2雾沫夹带量V6.3漏液的验算 (30)6.4液泛验算 (30)7、塔板负荷性能图 (31)7.1液沫夹带线 (31)7.2液泛线 (32)7.3液相负荷上限线 (33)7.4液相负荷下线 (34)8.辅助设备及零件设计 (37)8.1塔 (37)8.2塔的接管 (38)8.4塔的附属设计 (40)9.参考文献及设计手册 (41)四、设计感想 (41)3各级标题的层次不对请参考课程设计课本165页标题的设置方法，另外每章的表和图要按照顺序进行命名。
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
课程设计说明书题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计院(系): 化学化工学院专业年级: 化学2012级姓名: 王***学号: 121******指导教师: 李**副教授2015年10月目录1绪论 (3)2 设计方案确定与说明 (3)2.1设计方案的选择 (3)2.2工艺流程说明 (4)3 精馏塔的工艺计算 (4)3.2精馏塔的操作工艺条件和相关物性数据的计算 (5)3.2.1精馏塔平均温度 (6)3.2.2气、液相的密度的计算 (6)3.2.3混合液体表面张力 (8)3.2.4混合物的黏度 (9)3.2.5相对挥发度 (10)3.2.6 气液相体积流量计算 (10)3.3塔板的计算 (12)3.3.1操作线方程的计算 (12)3.3.2实际塔板的确定 (13)3.4塔和塔板主要工艺结构尺寸计算 (14)3.4.1塔径的计算 (14)3.4.2溢流装置 (15)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (17)3.5 精馏塔塔板的流体力学计算 (19)3.5.1精馏塔塔板的压降计算 (19)3.5.2淹塔 (20)3.6 塔板负荷性能计算 (21)3.6.1 雾沫夹带线 (21)3.6.2 液泛线 (21)3.6.3 液相负荷上限 (22)3.6.4 漏液线 (22)3.6.5 液相负荷下限 (23)3.6.6塔板负荷性能图 (23)4 设计结果汇总表 (25)5工艺流程图及精馏塔工艺条件图 (26)6设计评述 (27)1绪论精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一，在当今工业中发挥了极其重要的作用。
精馏塔通过物质的传质传热，将塔的进料中的物质分离，从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。
苯与氯苯的分离，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的产品工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。
筛板塔出现于1830年，很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视。
泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。
化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计
化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计化工工程涉及到化学、物理、材料、机械等多个领域，是一个综合性极强的学科。
其中，课程设计是化工教育中不可或缺的一部分，它旨在培养学生综合运用所学知识和技能解决工程问题的能力。
本文将以苯氯苯分离过程的板式精馏塔设计为例，探讨化工课程设计的重要性以及如何进行有效的设计。
一、苯氯苯分离过程简介苯氯苯是一种有机化合物，化学式为C6H5Cl，分子量为112.56。
苯氯苯广泛应用于化工、医药、杀虫剂等领域。
苯与氯苯不能直接通过蒸馏进行分离，需要通过精馏等技术进行分离。
板式精馏塔属于一种常用的分离设备，用于高效地分离液体混合物中的组分。
二、板式精馏塔的设计板式精馏塔是一种复杂的设备，其中包括塔体、填料、板子、壳程、管程等组成部分。
在设计时需要考虑塔内物质的传质和传热，以及热力学和流体力学等方面的问题。
以下是板式精馏塔设计的主要步骤：1.确定分离过程的条件。
在确定分离条件之前，需要了解原料液体的性质，如密度、黏度、表面张力等。
根据要分离的混合物，选取正确的塔型，即确定塔的高度、直径等参数。
2.选择合适的填料。
填料的选择是影响精馏塔效率的重要因素之一。
常用的填料有网状填料、环状填料、波纹填料等。
不同的填料对于不同的物质有不同的分离效果。
3.确定板式精馏塔的操作和控制条件。
操作和控制条件包括流量、压力、温度等方面的参数。
经过一些实验和调节，最终确定合适的操作和控制条件。
4.进行模拟和计算。
在进行设计之前，需要进行模拟和计算，以验证分离效果。
这里以流体力学为例，采用计算流体力学（CFD）软件对流体在塔内的流动进行数值模拟。
5.确定板式精馏塔的材料和结构。
根据流体化学和物理性质，确定塔的材料。
选择合适的材料能够确保精馏过程稳定可靠。
三、化工课程设计的重要性通过本次课程设计，学生将会了解到化工工程的实际应用。
设计涉及到多个学科的知识和技能，要求学生在理论和实践上都要具备扎实的基础和综合的能力。
苯与氯苯课程设计--苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计
化工原理课程设计设计题目：苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计专业：化学工程与工艺2012 年 6 月7 日目录一．要求书 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 操作条件 (4)二.设计内容 (5)2.1设计方案的选择及流程说明 (5)2.2工艺计算 (5)2.2.1精馏塔物料衡算 (5)2.2.2物料衡算 (6)三.精馏段的设计 (7)3．1精馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)3.2精馏段主要设备工艺尺寸设计 (10)3.2.1.塔径的计算 (10)3.2.2.精馏塔有效高度的计算 (11)3.2.3.精馏段塔板主要工艺尺寸计算 (12)3.2.4.塔板布置 (12)3.3精馏段塔板的流体力学校核 (13)3.3.1.塔板压降 (15)3.3.2.液面落差 (15)3.3.3．液沫夹带 (13)3.3.4．漏液 (14)3.3.5．液泛 (14)3.4 精馏段汽液负荷性能图 (15)3.4.1．漏液线 (15)3.4.2．液沫夹带线 (15)3.4.3．液相符合下限线 (16)3.4.4．液相符合上限线 (16)3.4.5．液泛线 (15)四．提馏段的设计 (18)4.1提留段的工艺条件及有关物性数据的计算 (18)4.2提镏段主要设备工艺尺寸设计 (20)4.2.1.提镏段塔径的计算 (20)4.2.2提馏段塔板主要工艺尺寸计算 (20)4.2.3.塔板布置................. 错误！未定义书签。
4.3塔板的流体力学校核 (22)4.3.1.塔板压降 (22)4.3.2.液面落差 (23)4.3.3．液沫夹带 (23)4.3.4．漏液 (23)4.3.5．液泛 (24)4．4塔板的负荷性能图 (24)4.4.1．漏液线 (24)4.4.2．液沫夹带线 (25)4.4.3．液相符合下限线 (25)4.4.4．液相符合上限线 (25)4.4.5．液泛线 (25)五.总塔高、总压降及接管尺寸的确定 (27)5．1接管 (27)5.2．筒体与封头 (27)5.3．除沫器 (28)5.4．裙座 (28)5.5．吊住 (28)5.6．人孔 (28)5.7．塔总体高度的设计 (28)六.辅助设备选型与计算 (29)6．1冷凝器的选择 (29)6.2再沸器的选择 (29)苯—氯苯混合液连续精馏塔设计一．要求书1.1 设计任务生产能力（进料量）：130000kg/h操作周期：每年300天，每天24小时连续运行进料组成：X F = 38%（质量分率，下同）塔顶产品组成：X D=99%塔底产品组成：X W=2%1.2 操作条件操作压力：塔顶压强4kPa（表压）塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压) 单板压降不大于0.7kPa进料热状态：泡点进料 (q=1)单板压降：≯0.7 kPa回流比： R=(1.1～2.0)Rmin 由设计者自选塔顶采用全凝器泡点回流塔釜采用间接饱和水蒸气加热全塔效率为：0.6二.设计内容2.1设计方案的选择及流程说明本设计任务为分离苯—氯苯混合液。
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计苯和氯苯是在化工工业中广泛使用的两种有机溶剂。
在许多工艺过程中，需要对苯和氯苯进行分离，以便获得纯度较高的单一组分。
苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计就是为了实现这一分离目标。
苯和氯苯具有相似的物理性质，如沸点接近、相对挥发度相近等。
因此，采用传统的串级精馏方法往往需要多个精馏塔，投资和操作成本较高。
为了降低成本并提高分离效率，设计一个优化的板式精馏塔变得十分必要。
通过合理的板式精馏塔设计，可以充分利用板式精馏塔的优势，如高效传质、较小的压降等。
精心设计的板式精馏塔可以提高分离效率，减少能源消耗，同时降低设备投资和操作费用。
因此，苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计具有重要的实际意义和应用价值。
通过研究和设计出适用于该特定分离过程的精密精馏塔，可以为化工工业提供经济高效的分离方案，促进工艺的改进和发展。
板式精馏塔是一种常见的分离设备，它基于传质和传热原理实现液体混合物的分离。
板式精馏塔通过在塔内设置多层狭窄的板材，形成一系列的塔板，每个塔板上分别装置气液分布装置，以实现液体和气体的充分接触与混合。
传质原理在板式精馏塔中，传质是实现液相和气相分离的关键。
当气体从塔底部向上通过塔板时，与塔板上的液体接触，发生传质过程。
传质主要通过质量扩散实现，其中气体中的组分会逐渐向液相扩散，而液体中的组分会逐渐向气相扩散。
这样，液态和气态组分之间的质量传递就得以实现，从而实现分离。
传热原理传热在板式精馏塔中扮演着重要角色，它是实现温度差异对液体和气体组分蒸发和冷凝的关键。
在塔内，热量从塔底部通过液体传递到塔顶部，使部分液体蒸发成气体。
而在塔顶部，冷凝器对气体进行冷凝，使其变为液体。
这样，通过热量的传递和相变过程，液体和气体的分离就得以实现。
综上所述，板式精馏塔通过传质和传热原理实现苯和氯苯分离。
通过控制塔板上液体和气体的接触和传递过程，可以实现两种组分之间的有效分离。
本文将详细讲解苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计步骤，包括物料平衡、能量平衡、传质计算、板式选型等。
苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计修订稿
苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA课程设计题目—苯-氯苯分离过程筛板精馏塔设计万吨一、设计题目试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，已知原料液的处理量为万吨，设塔顶馏出液中含氯苯不高于2%，塔底馏出液中含苯不高于%，原料液中含氯苯为38%（以上均为质量%）。
二、操作条件1.塔顶压强：4kPa（表压）；2.进料热状况：泡点进料；；3.回流比：2Rmin4.塔釜加热蒸汽压力：（表压）；5.单板压降不大于：；6.冷却水温度：35℃；7.年工作日300天，每天24小时连续运行。
三、设计内容1.精馏塔的物料衡算；2.塔板数的确定；3.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5.塔板主要工艺尺寸的计算；6.塔板流体力学性能的计算；7.塔板负荷性能图的绘制； 8.塔的工艺计算结果汇总一览表；9.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 10.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
四、基础数据1.组分的饱和蒸汽压 i p （mmHg ）2.组分的液相密度ρ（kg/m 3） 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。
3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算：AB B A BA m x x σσσσσ+=（B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率）4.液体的粘度μL5.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为×103kJ/kmol 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）6.其他物性数据可查化工原理附录。
化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计
化工课程设计苯氯苯分离过程板式
精馏塔设计
化工课程设计是化学工程专业非常重要的一环。
在化工课程设计中，苯氯苯分离过程是一个经典的案例。
苯氯苯分离过程是指将苯和氯化苯从混合物中分离出来的化工过程。
板式精馏塔是一种常用的分离设备，可以用于苯氯苯分离过程中。
在本文中，我们将讨论化工课程设计中苯氯苯分离过程板式精馏塔的设计。
首先，为了设计板式精馏塔，我们需要了解苯氯苯分离过程的基本原理。
苯和氯化苯具有不同的沸点，因此可以通过精馏过程来将它们分离出来。
板式精馏塔是一种纵向流多级塔，可以将混合物在沸点不同的多个装置层中进行分离。
其次，我们需要考虑板式精馏塔的设计参数。
这些参数包括物料流量、板间液流、板间汽流、板数、塔径和塔高。
在苯氯苯分离过程中，应选择合适的操作压力和进料浓度以优化设计参数。
此外，还应选择适当的填料和塔板类型，以确保有效的分离效果。
最后，我们需要考虑苯氯苯分离过程板式精馏塔的操作控制。
这包括板温、塔内压力、流量、塔顶温度和塔底温度等参数的控制。
为了实现良好的分离效果和操作控制，应尽可能选择先进的自动化控制系统。
总之，苯氯苯分离过程板式精馏塔的设计是化工课程设计中一个重要的问题。
通过了解分离原理、考虑设计参数和实现操作控制，我们可以设计出高效、可靠、自动化的板式精馏塔。
这对于化学工程专业学生来说，不仅是一项重要的实践教学，更是建立通向化工工业发展的基石。
【精品】苯与氯苯分离过程板式精馏塔设计
青岛科技大学职业技术学院毕业综合训练报告（论文）题目苯与氯苯分离过程板式精馏塔设计指导教师__________________________辅导教师__________________________学生姓名__________________________学生学号_______________________________________________________院（部）___________________________专业_______________班_____年___月___日苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、设计题目试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯60000吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
原料液中含氯苯为38%（以上均为质量%）。
二、操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）；2.进料热状况，泡点进料；3.回流比，2R；min4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa（表压）；5.单板压降不大于0.7kPa；6.年工作日300天，每天24小时连续运行。
三、设计内容1.设计方案的确定及工艺流程的说明；2.塔的工艺计算；3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算；4.塔内流体力学性能的设计计算；5.塔板负荷性能图的绘制；6.塔的工艺计算结果汇总一览表；7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
四、基础数据1.组分的饱和蒸汽压 i p （mmHg ）2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯t A 187.1912-=ρ推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯t B 111.11127-=ρ推荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。
3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算：AB B A BA m x x σσσσσ+=（B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率）4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。
10000吨苯氯苯分离过程板式精馏塔设计
化工原理课程设计设计课题：苯~氯苯分离过程板式精馏塔设计年级2008级专业化学工程与工艺设计者姓名张耀辉学号************完成日期2010年 10 月 10 日指导老师王荣芳目录一、设计概述 (8)1塔设备在化工生产中的作用与地位 (8)2塔设备的分类 (8)3板式塔 (8)3.1泡罩塔 (8)3.2筛板塔 (9)3.3浮阀塔 (9)二、设计方案的确定及流程说明 (9)三、塔的工艺计算 (11)四、精馏塔的物料衡算 (12)1. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (12)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (12)3.物料衡算 (12)五、塔板数的确定 (13)1.q值的计算 (13)2.理论板数的确定 (13)2.2精馏塔的气液相负荷 (14)2.3求操作线方程 (15)2.4求理论板数：逐板法（塔顶全凝器） (15)2.5板效率 (16)六、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (16)1操作压力计算 (16)2 操作温度计算 (17)3平均摩尔质量计算 (17)4平均密度计算 (18)4.1气相平均密度计算 (18)4.2液相平均密度计算 (18)4.3液体平均黏度计算 (19)七、精馏塔的塔体的工艺尺寸计算 (20)1．塔径的计算 (20)2.操作压力计算 (21)3. 操作温度计算 (21)4.平均摩尔质量计算 (21)5.平均密度计算 (22)5.1气相平均密度计算 (22)5.2液体表面张力计算 (23)5.3液体平均黏度计算 (24)八、提馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (24)1．塔径的计算 (24)2.提馏塔有效高度的计算 (25)九、塔板主要工艺尺寸的计算 (26)1.溢流装置计算 (26)1.1堰长 (26)1.2溢流堰高度 (26)1.3弓形降液管宽度和截面和 (26)1.4降液管底隙高度 (27)2.塔板布置 (27)2.1边缘区宽度确定 (27)2.2开孔区面积按式计算，即 (28)2.3筛孔计算及排列 (28)十、流体力学验算 (28)1、塔板压降 (29)1.1干板阻力的计算 (29)1.2气体通过液层的阻力的计算 (29)2.液面落差 (30)3.液沫夹带 (30)4.漏液 (30)5.液泛 (30)6.塔板负荷 (31)6.1漏液线 (31)6.2液沫夹带线 (32)6.3液相负荷下限线 (33)6.4液相负荷上限线 (33)6.5液泛线 (33)十一、附属设备及主要附件的选型和计算 (35)1..在沸气的热量衡算 (35)2.全凝器热量衡算 (36)十二、设计结果列表 (37)十三、设计结果与讨论和说明 (38)1、设计结果自我评价 (38)十四、结束语 (39)参考文献： (39)十五、思考题 (40)符号说明英文字母Aα－阀孔的鼓泡面积m2A f －降液管面积m2A T －塔截面积m2b －操作线截距c －负荷系数（无因次）c0 －流量系数（无因次）D －塔顶流出液量kmol/hD －塔径md0 －阀孔直径mE T －全塔效率（无因次）E －液体收缩系数（无因次）e－物沫夹带线kg液/kg气vF －进料流量kmol/hF0 －阀孔动能因子m/sg －重力加速度m/s2H T －板间距mH －塔高mH d －清液高度mh c －与平板压强相当的液柱高度mh d －与液体流径降液管的压降相当液柱高度mh r －与气体穿过板间上液层压降相当的液柱高度m h f －板上鼓泡高度mh L －板上液层高度mh0 －降液管底隙高度mh02v－堰上液层高度mh p －与板上压强相当的液层高度mhσ－与克服液体表面张力的压降所相当的液柱高度m h2v－溢液堰高度mK －物性系数（无因次）L s －塔内下降液体的流量m3/sL w －溢流堰长度mM －分子量kg/kmolN －塔板数N p －实际塔板数N T －理论塔板数P －操作压强PaΔP－压强降Paq －进料状态参数R －回流比R min－最小回流比u －空塔气速m/sw －釜残液流量kmol/hw c －边缘区宽度mw d －弓形降液管的宽度mw s －脱气区宽度mx －液相中易挥发组分的摩尔分率y －气相中易挥发组分的摩尔分率z －塔高m希腊字母α－相对挥发度μ－粘度Cpρ－密度kg/m3σ－表面张力下标r －气相L －液相l －精馏段q －q线与平衡线交点min－最小max－最大A－易挥发组分B －难挥发组分《化工原理》课程设计任务书一、设计题目试设计一座苯一氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99%的氯苯10000吨，塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%，原料液中含氯苯38%(以上均为质量分数)二、操作条件(1) 塔顶压强:4KPa(2)进料热状况:饱和蒸汽进料(3)回流比:R=2Rmin(4)单板压降不大于0.7KPa三、设备形式1、筛板塔四、设计工作日每年330天,每天24小时连续运行五、厂址兰州地区六、设计要求1.概述2.设计方案的确定及流程说明3.塔的工艺计算4.塔和塔板主要工艺尺寸的确定（1）.塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定（2）.塔板的流体力学验算（3）.塔板的负荷性能图5.设计结果一览表6.对本设计的评述一、设计概述1塔设备在化工生产中的作用与地位塔设备是是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
化工原理课程设计苯氯苯分离过程筛板式精馏
化工原理课程设计苯氯苯分离过程筛板式精馏下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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（强烈推荐）苯-甲苯分离过程浮阀板式精馏塔设计毕业论文化工原理课程设计院系：化学化工学院专业：化学工程与工艺班级：11级化工2班姓名：李钊指导教师：武芸2021年12月15日――2021年01月3日课程设计任务书一、设计题目苯-甲苯分离过程浮阀板精馏塔设计二、设计任务1.原料名称:苯-甲苯二元均相混合物；2.原料组成：含苯42%（质量百分比）；3.产品要求：塔顶产品中苯含量不低于97%，塔釜中苯含量小于 1.0%；4.生产能力：年产量5万吨年；5.设备形式：浮阀塔；6.生产时间：300天年，每天24h运行；7.进料状况：泡点进料；8.操作压力：常压；9.加热蒸汽压力：270kPa10.冷却水温度：进口20℃，出口45℃；三、设计内容1.设计方案的选定及流程说明2.精馏塔的物料衡算3.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度）4.塔板数的确定5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算6.塔板主要工艺尺寸的计算7.塔板的流体力学验算8.塔板负荷性能图9.换热器设计 10.馏塔接管尺寸计算11.绘制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12.绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件，A1图纸） 13.撰写课程设计说明书一份四、设计要求1.工艺设计说明书一份2.工艺流程图一张，主要设备总装配图一张（采用AutoCAD绘制）五、设计完成时间2021年12月16日～2021年01月01日目录概述 .............................................................. 6 第一章塔板的工艺设计 .............................................. 7 第一节精馏塔全塔物料衡算 ........................................ 7 第二节基本数据 .................................................. 8 第三节实际塔板数计算 ......................................... 15 第四节塔径的初步计算 ........................................... 16 第五节溢流装置 ................................................. 17 第六节塔板布置及浮阀数目与排列 ................................. 19 第二章塔板的流体力学计算 ......................................... 21 第一节气体通过浮阀塔的压降 ..................................... 21 第二节液泛 ..................................................... 21 第三节雾沫夹带 ................................................. 22 第四节塔的负荷性能图 ........................................... 23 第三章塔附件设计 ................................................. 28 第一节接管 ..................................................... 28 第二节筒体与封头 ............................................... 30 第三节塔的总体高度 ............................................. 31 第四章附属设备设计 ............................................... 33 第一节原料预热器 (33)第二节塔顶冷凝器 ............................................... 34 第三节再沸器 ................................................... 34 第四节泵的计算与选型 ........................................... 35 参考文献 (37)概述本设计任务为分离苯-甲苯混合物。
氯苯板式精馏塔设计毕业论文【范本模板】
目录一、前言 (1)二、产品与设计方案简介 (2)（一）产品性质、质量指标 (2)（二)设计方案简介 (3)（三)工艺流程及说明 (3)三、工艺计算及主体设备设计 (4)（一）全塔的物料衡算 (4)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)2）平均摩尔质量 (4)3)料液及塔顶底产品的摩尔流率 (4)（二）塔板数的确定 (5)1)理论塔板数的求取 (5)2）实际塔板数 (7)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (7)1）平均压强 (7)2)平均温度 (7)3)平均分子量 (7)4）平均密度 (8)5）液体的平均表面张力 (8)6）液体的平均粘度 (9)(四）精馏段的汽液负荷计算 (9)（五）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (9)1）塔径 (9)2）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (10)(六)塔板上的流体力学验算 (12)1)气体通过筛板压降和的验算 (12)2）雾沫夹带量的验算 (14)3）漏液的验算 (14)4）液泛的验算 (14)（七）塔板负荷性能图 (14)1)雾沫夹带线（1） (14)2）液泛线（2) (15)3）液相负荷上限线（3） (16)4）漏液线(气相负荷下限线）(4) (16)5）液相负荷下限线(5） (16)（八）精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (18)（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 (19)（十）主要符号说明 (20)四、对设计过程的评述和感受 (21)一、前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。
通过课程设计，要求学生能综合利用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。
通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力.同时，通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。
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合肥学院Hefei University化工原理课程设计题目: 苯－氯苯分离过程板式精馏塔系别: 生物与环境工程系专业: 12级食品科学与工程姓名: 王影影指导教师: 于宙2014年 10 月 28 日目录设计任务书一、概述 (1)1.1设计依据 (1)1.1.1精馏方式 (1)1.1.2操作压力 (1)1.1.3塔板形式 (2)1.2设计任务及要求 (2)1.2.1设计题目 (2)1.2.2设计条件 (2)1.3设计说明 (2)1.4图纸要求 (3)二、计算过程2.精馏塔的物料衡算……………………………………………………………32.1原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率 (3)2.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量 (3)2.3物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)3.1理论板数N T的求取 (4)3.2实际板层数的求解 (6)3.2.1全塔理论板数的确定 (6)3.2.2精馏段理论塔板数的确定 (7)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)4.1操作压力的计算 (7)4.2操作温度的计算 (7)4.3平均摩尔质量的计算 (9)4.4平均密度的计算 (9)4.4.1气相平均密度计算 (9)4.4.2液相平均密度计算 (10)4.5液相平均表面张力的计算 (11)4.6液体平均黏度的计算 (13)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)5.1塔径的计算 (13)5.1.1精馏段塔径的计算 (13)5.1.2提馏段塔径的计算 (14)5.2塔高的计算 (15)5.2.1精馏塔有效高度的计算 (15)5.2.2全塔实际高度 (15)6.塔板主要工艺尺寸的计算………………………………………………………156.1溢流装置的计算 (15)6.2塔板布置的计算 (17)6.2.1阀孔临界速度 (17)6.2.2精馏段塔板布置 (17)6.2.3提馏段塔板布置 (17)6.2.4浮阀数与开孔率 (18)7.塔板的流体力学验算 (20)7.1塔板压降 (20)7.1.1干板阻力 (20)7.1.2板上充气液层阻力 (21)7.1.3液体表面张力所造成的阻力 (21)7.2液泛 (21)7.2.1与气体通过塔板压降所相当的液柱高度 (22)7.2.2液体通过降液管的压头损失 (22)7.2.3板上液层高度 (22)7.3液沫夹带 (22)7.3.1 精馏段液沫夹带量的验算 (22)7.3.2提馏段液沫夹带量的验算 (23)7.4漏液的验算 (23)7.4.1 精馏段漏液的验算 (23)7.4.2 提馏段漏液的验算 (23)8.塔板负荷性能图 (24)8.1精馏段塔板负荷性能图 (24)8.1.1液沫夹带线 (24)8.1.2液泛线 (24)8.1.3液相负荷上限线 (25)8.1.4漏液线 (25)8.1.5液限负荷下限线 (25)8.2提馏段塔板负荷性能图 (27)8.2.1液沫夹带线 (27)8.2.2液泛线 (28)8.2.3液相负荷上限线 (29)8.2.4漏液线 (29)8.2.5液相负荷下限线 (29)9.精馏塔接管尺寸计算 (31)9.1塔顶蒸气出口管 (31)9.2塔顶回流液管 (31)9.3进料管 (31)9.4塔釜出料管 (32)9.5加热蒸气进口管 (32)10.主要辅助设备的选型……………………………………………………………3210.1基本物性参数的查取 (32)10.2热负荷的计算 (33)10.3确定流体的流径 (33)10.4计算R和P (33)10.5换热器型号的选择 (34)11.设计一览表………………………………………………………………………3412.结论………………………………………………………………………………37附录 (37)主要符号说明 (38)参考文献 (42)致谢 (42)附图《化工原理》课程设计任务书一、概述课程设计是《化工原理》的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识来解决某一设计任务的一次训练，通过课程设计，要求学生能综合利用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。
通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。
课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。
精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，精馏过程在能量剂驱动下，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-氯苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯，采用间歇操作方式，需设计一板式塔将其分离。
分离苯和氯苯，可以利用二者沸点的不同，采用塔式设备改变其温度，使其分离并分别进行回收和储存。
1.1设计依据1.1.1精馏方式：精馏塔采用间接蒸汽加热，以提供足够的能量，若待分离的物系为某种轻组分和水的混合物，往往可采用直接蒸汽加热方式，即把蒸汽直接通入塔釜汽化釜液。
这样操作费用和设备费用均可降低。
但在塔顶轻组分回收率一定时，由于蒸汽冷凝水的稀释作用，使残液轻组分浓度降低，所需塔板数略有增加。
综合考虑，我们采用间接蒸汽加热的方式。
1.1.2操作压力：本设计选择常压，常压操作对设备要求低，操作费用低，适用于苯和氯苯这类非热敏沸点在常温（工业低温段）物系分离。
1.1.3塔板形式：根据生产要求，选择结构简单，易于加工，造价低廉的浮阀塔，浮阀塔造作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作；气液接触状态良好，雾沫夹来量小，并能适应常见的物料状况。
1.1.4 热能利用精馏过程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。
因此热效率较低，通常进入再沸器的能量只有5%左右可以被有效利用。
虽然塔顶蒸汽冷凝可以放出大量热量，但是由于其位能较低，不可能直接用作为塔底的热源。
为此，我们拟采用塔釜残液对原料液进行加热。
1.2设计任务及要求1.2.1设计题目: 苯－氯苯分离过程板式精馏塔设计苯－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％的氯苯，设计的产量为9000吨，塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％，原料液中含氯苯38％（以上均为质量分数）。
1.2.2 设计条件:(1)操作条件1)操作压力4kPa（表压）2)进料热状态自选3)回流比自选4)采用间接蒸汽加热塔底加热蒸汽压力0.5Mpa（表压）5)单板压降≤0.7kPa。
(2)塔板类型浮阀塔（F1型）(3)工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行(4)厂址厂址：安徽省合肥市1.3设计说明书的内容（1） 精馏塔的物料衡算；（2） 塔板数的确定；（3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；（4）精馏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）精馏塔接管尺寸计算；（9）主要辅助设备的选型；（10）对设计过程的评述，有关问题的讨论和设计自我评价。
1.4设计图纸要求（1）绘制生产工艺流程图（A2号图纸）；（2）绘制精馏塔设计条件图（A1号图纸）。
2、精馏塔的物料衡算2.1原料液及塔顶、塔釜产品含苯的摩尔分率苯的摩尔质量氯苯的摩尔质量62/78.110.70262/78.1138/112.61F x ==+ 986.061.112/211.78/9811.78/98=+=D x 00288.061.112/8.9911.78/2.011.78/2.0=+=W x2.2原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量M F ＝78.11×0.702＋(1－0.702)×112.61＝88.39kgkmol()kg/kmol59.7861.112986.01986.011.78=⨯-+⨯=D M ()kg/kmol 5.11261.11200288.0100288.011.78=⨯-+⨯=W M 2.3物料衡算依题给条件：一年以300天，一天以24小时计，全塔物料衡算：原料处理量总物料衡算苯物料衡算 111100288096807020....⨯+=D F联立解得 D=29.2kmol=2×0.303=0.606（3）求精馏塔的气、液相负荷L=RD=0.606×29.2=17.6592Kmol1.6m 范围,符合统一按照《塔板结构参数系列化标准（单溢流型）》将塔径圆整后取D=800mm 。
塔截面积： 222m 502408041434...=⨯==D A T π实际空塔气速：（2）提馏段0760383993336003720360000170sm 0017099333600411009692573600s m 3720383360046968952463600212132223222...../..../....=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯='==⨯⨯='=V L h h Lm Lm S Vm Vm S V L M L L M V V ρρρρ 取板间距，板上液层高度，则m35.007.042.0=-=-L T h H 查图得m8220700143372044sm 7001716060sm 17138338399330710071020795207002022222020220..../..../........max max ..=⨯⨯===⨯===-⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=u V D u u u C C S m πσ 统一按照《塔板结构参数系列化标准（单溢流型）》将塔径圆整后取D=800mm 。
塔截面积： 222m 502408041434...=⨯==D A T π实际空塔气速：5.2塔高的计算5.2.1精馏塔的有效高度 精馏段m12420161..)()(=⨯-=-=T H N Z 精精提馏段 m 78.342.0)110()1(=⨯-=-=T H N Z 提提 在进料板上方开一人孔，提馏段中开两个人孔，其高度为0.8m ，则有效高度为m 28.84.26.31.238.0=++=⨯++=提精有效Z Z Z 5.2.2全塔实际高度取进料板板间距为0.42m ，人孔处的板间距为0.8m ，塔底空间高度为2.0m ，塔顶空间高度为0.7m ，封头高度为0.6m ，裙座高度为2.0m ，则全塔高为m1213 026002708038042013116 121........)()(=++++⨯++⨯---=++++++---=H H H H H n H n H n n n H B D P P F F T P F6、塔板主要工艺尺寸计算根据塔径和液体流量，选用单溢流弓形降液管、凹形受液盘，塔板采用单流和分块式组装。