苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯和氯苯精馏塔课程设计
苯和氯苯精馏塔课程设计
一、引言
苯和氯苯是常见的有机化合物，它们在工业生产中有广泛的应用。苯和氯苯精馏塔是一种有效的分离方法，可以将两者分离出来。本课程设计旨在探究苯和氯苯精馏塔的原理、设计方法、操作技巧和安全注意事项。
二、原理
1. 精馏塔原理
精馏是一种利用液体混合物中各组分沸点差异进行分离的物理过程。精馏塔是一种基于精馏原理设计的设备，通常由填料层和板层组成。填料层通常由多孔性材料制成，可增加液体与气体之间的接触面积，促进挥发性组分从液相向气相转移；板层则通过板孔将液体和气体分开，使得液体在不同板层之间反复蒸发和凝结，从而实现组分之间的分离。
2. 苯和氯苯之间的沸点差异
苯（C6H5）的沸点为80.1℃，而氯苯（C6H5Cl）的沸点为131℃。因此，在适当温度下，苯和氯苯可以通过精馏塔进行分离。
三、设计方法
1. 精馏塔的选择
根据物料性质和生产要求，选择合适的精馏塔类型。常见的精馏塔类
型有平板式、填料式、螺旋板式等。
2. 填料的选择
填料是影响精馏效果的重要因素之一。常用的填料有金属网、陶瓷球、聚合物球等。填料的选取应考虑到其表面积、孔径大小、耐腐蚀性和
可再生性等因素。
3. 操作参数的控制
在操作过程中，应根据实际情况控制温度、压力和进出料量等参数。
通常情况下，应将温度控制在苯和氯苯沸点之间，并适当增加进出料
量以提高分离效率。
4. 填充率的控制
填充率是指填料所占据空间与总容积之比。填充率过高会导致液体无
法顺畅流动，从而影响分离效果；而填充率过低则会导致液体在塔内
停留时间不足，也会影响分离效果。一般来说，填充率应控制在
苯-氯苯精馏塔工艺设计
苯-氯苯精馏塔工艺设计(总30页)
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山东理工大学
毕业设计
题目：苯-氯苯精馏塔及预热器的工艺设计
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
学生姓名：许林鸿
指导教师：陈磊
毕业设计（论文）时间：2016年3月1日～5月30日共16周
摘要
本设计完成了工艺计算和设备设计两方面的内容，设计思想依照所学课程《化工原理》[1]和《化工设备基础》[2]。工艺计算确定塔径，塔总高度。设备设计部分，确定换热器的选型，根据《化工设计》[3]确定工艺流程。
设计内容可以概括如下：1.分析设计条件，确定设计方案；2.精馏塔的工艺计算；3.精馏塔及塔板的工艺尺寸计算；4.附属设备选型；5.塔的结构设计和强度校核；6.精馏塔装配图绘制；7.带控制点的工艺流程图设计。
本设计没有特殊要求，故选用的是圆筒形裙座，直径为800mm。最后进行了筒体和封头的强度和稳定性计算，各人孔和接管的开孔补强计算，筒体的强度和稳定性以及水压试验的校核，通过校核，确定本设计的塔体壁厚、高度等在设计压力下均符合要求。
本设计针对苯-氯苯的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。通过对精馏塔的运算分析，可以得出精馏塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数以及根据分离物性进行选材，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。此外对塔的附属设备分析、计算、物料衡算进行选型设计。使整个生产工艺过程做到经济、实用、效率高、产品精准的目的。
关键词：氯苯；精馏；筛板塔
苯--氯苯精馏塔设计
学号 2010230*** 姓名
(新疆工业高等专科学校, 乌鲁木齐 830091)
摘 要： 精馏是利用物质沸点的不同， 多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程， 以达到分离的目的。其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质， 以达到理想的分离效果，在化工生产中得到广泛应用。 关键词: 精馏塔、浮阀、甲醇-乙醇
6.2.1 全塔效率.....................................................................................................................- 8 6.2.2 实际塔板数（近似取两段效率相同）.................................................................... - 9 7.塔的精馏段工艺计算............................................................................................................. - 9 7.1 平均压强........................................................................................................................... - 9 7.2 平均温度........................................................................................................................... - 9 7.3 平均分量........................................................................................................................... - 9 7.4 平均密度........................................................................................................................... - 9 7.4.1 液相平均密度.............................................................................................................- 9 7.4.2 汽相平均密度 ρ V , m ...................................................................................................- 10 7.5 液体的平均表面张力..................................................................................................... - 10 7.6 液体的平均粘度............................................................................................................. - 10 7.7 精馏段的汽液负荷计算................................................................................................. - 10 8.塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算....................................................................................- 11 8.1 塔径................................................................................................................................. - 11 8.1.1 初选塔板间距...........................................................................................................- 11 8.1.2 泛点气速 u F ............................................................................................................. - 11 8.1.3 空塔气速...................................................................................................................- 12 8.1.4 精馏段的塔径...........................................................................................................- 12 8.2 塔板工艺结构尺寸的设计与计算.................................................................................- 12 8.2.1 溢流装置...................................................................................................................- 12 8.2.2 塔板布置...................................................................................................................- 13 8.2.3 开孔数 n 和开孔率.................................................................................................. - 13 8.2.4 精馏段的塔高 Z1.....................................................................................................- 14 9.塔板上的流体力学验算....................................................................................................... - 14 9.1 气体通过筛板压降的验算............................................................................................. - 14 9.1.1 干板阻力...................................................................................................................- 14 9.1.2 板上充气液层阻力.................................................................................................. - 14 9.1.3 表面张力所造成的阻力.......................................................................................... - 14 9.2 雾沫夹带量的验算......................................................................................................... - 15 9.3 漏液的验算..................................................................................................................... - 15 9.4 液泛的验算..................................................................................................................... - 15 10.塔板负荷性能图................................................................................................................. - 15 10.1 雾沫夹带线................................................................................................................... - 15 -
精馏塔工艺设计
一、苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书
（一）设计题目
设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件
1. 塔顶压强4kPa（表压）
2. 进料热状况：饱和蒸汽进料
3. 回流比：R=2R min
4. 单板压降不大于0.7kPa
（三）设计内容
设备形式：筛板塔
设计工作日：每年330 天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为77.31kpa 的远离城市的郊区设计要求
1. 设计方案的确定及流程说明
2. 塔的工艺计算
3. 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）塔板的负荷性能图绘制
（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制
4、塔的工艺计算结果汇总一览表
5、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p i （mmH）g
2. 组分的液相密度ρ（kg/m3）
、苯- 氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）
一）设计方案的确定及工艺流程的说明
原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），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后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
苯-氯苯精馏设计说明书
一．设计题目
1．操作条件
1 进料为常温进料，处理量F=80000T/a ，每年实际生产时间7200h ，进料中乙醇的质量分数45%；
2 要求乙醇的回收率为98%，塔顶的产品的质量分数为93%； 3塔顶为全凝器，回流比R=（1.1-2）R min ； 4。
2．塔板类型
筛板或浮阀塔板（F1型）。
二设计方案
1、物料衡算
乙醇的摩尔质量kmol /kg 07.46=a M ，水的摩尔质量kmol /kg 02.18=b M ，
进料中乙醇的质量分数为45%，求出其进料的摩尔分率：
%24.2402
.18/5507.46/4507
.4645=+=
F x ；
进料的平均摩尔质量：kmol /kg 82.2402.187576.007.462424.0=⨯+⨯=F M ； 处理量为a /t 80000，每年按照7200个小时实际生产时间计算，得出进料量：
h /kmol 67.447h /kmol 82
.4220071000
00008a /t 80000=⨯⨯=
=F ；
塔顶产品的质量分数为93%，求出塔顶产品中乙醇的摩尔分率为：
%86.8302
.18/07.007.46/93.007
.46/93.0=+=
D x
回收率98.0==
F
D
Fx Dx η，得出h /kmol 81.126=D ； 根据物料衡算列出方程式：
W D F +=
W D F W x Dx Fx += 联立可以解出：
釜液流率：h /kmol 86.320=W ；釜液中乙醇的摩尔分率%68.0=W x ；
综合上述，有：进料量h /kmol 67.447=F ，塔顶流量h /kmol 81.126=D ，塔底流量h /kmol 86.320=W ；进料乙醇摩尔分率%24.24=F x ，塔顶乙醇摩尔分率
苯氯苯精馏塔设计
设计任务
一. 设计题目:
苯-氯苯连续精馏塔的设计
二. 设计任务及操作条件
1. 进精馏塔的原料液含苯40%（质量%，下同），其余为氯苯；
2. 产品含苯不低于95%，釜液苯含量不高于2%；
3. 生产能力为96 吨/day（24h）原料液。
4. 操作条件
（1）塔顶压强4kPa（表压）；
（2）进料热状态自选；
（3）回流比自选；
（4）塔底加热蒸汽压力：0.5MPa
（5）单板压降≤ 0.7kPa。
三. 设备形式：筛板塔或浮阀塔
四. 有关物性参数
五. 设计内容
（一）设计方案的确定及流程说明
（二）精馏塔的物料衡算
（三）塔板数的确定
1、理论塔板数计算
2、实际塔板数计算
（四）塔体工艺尺寸计算
1、塔径的计算
2、塔的有效高度计算
（五）塔板主要工艺尺寸的计算
（1）溢流装置计算（堰长、堰高、弓形降液管宽度和截面积、降液管底隙高度）
（2）塔板布置（边缘区宽度确定、开孔区面积计算、筛孔计算及排列）（3）塔板的流体力学验算
（4）塔板的负荷性能图
（六）设计结果概要或设计一览表
（七）辅助设备选型与计算
（八）生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图
（九）对本设计的评述或有关问题的分析讨论
符号说明：
英文字母
Aa---- 塔板的开孔区面积，m2
Af---- 降液管的截面积, m2
Ao---- 筛孔区面积, m2
A T----塔的截面积m2△P P----气体通过每层筛板的压降
C----负荷因子无因次t----筛孔的中心距
C20----表面张力为20mN/m的负荷因子
do----筛孔直径u’o----液体通过降液管底隙的速度
D----塔径m Wc----边缘无效区宽度
苯-氯苯分离板式精馏塔设计
苯-氯苯分离板式精馏塔设计(总17
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苯-氯苯分离板式精馏塔的设计
1设计题目
试设计一座苯－氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%___的氯苯___6500___吨/年，塔顶馏出液中含氯苯不得高于___2%___，原料液中含苯__62%____（以上均为质量分数）
2操作条件
塔顶压力 常压
进料热状态 泡点进料
回流比 自选
塔底加热蒸气压力 （表压）
单板压降 ≤。
3塔板类型
筛孔板
4工作日
每年工作日为300天，每天24小时连续运行
5设计内容
设计方案的确定
本设计任务为分离苯－氯苯连混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。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馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
精馏塔的物料衡算
原料液及塔顶、塔底的摩尔分率：
苯的摩尔质量 A M =kmol
氯苯摩尔质量 B M =kmol
F x =
0.62/78.110.62/78.110.38/112.5
+= D x =0.98/78.110.98/78.110.02/112.5
+= W x =0.002/78.110.002/78.110.998/112.5
+= 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 F M =⨯ ⨯=kmol
D M =⨯ ⨯=kmol
W M =⨯ ⨯=kmol
物料衡算
产物处理量 W ＝65001000
苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计
苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设
计
苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计新疆工程学院毕业论文（设计）2013 届题目苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计专业煤炭深加工与利用学生姓名学号2010231118 小组成员指导教师完成日期2013-4-8 新疆工程学院教务处印制新疆工程学院毕业论文（设计）任务书班级煤化10-4（1）专业煤炭深加工与利用姓名邹成龙日期2013-3-20 1、设计（论文）题目：苯-氯苯精馏塔工艺冷凝器选型设计2、设计（论文）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，独立完成。
（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。
（3）设计任务明确，思路清晰。
（4）设计方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据充分可靠。
（5）格式规范，严格按系部制定的设计格式模板调整格式。
（6）所有学生必须在规定时间交论文初稿。
3、论文（设计）日期：
任务下达日期2013.2.20 完成日期2013.4.8 4、指导教师签
字：
新疆工程学院毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分 1 学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。
0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解设计任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。
0—15分综合能力设计能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。
0—25分论文（设计）质量计算准确可靠有依据、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分 3 工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。
苯和氯苯精馏塔课程设计案例
苯和氯苯精馏塔课程设计案例
标题：苯和氯苯精馏塔课程设计案例
第一部分：引言
在化工工艺设计领域，精馏塔是一种常用的分离设备，广泛应用于各种化工过程中。苯和氯苯的精馏塔设计案例是一个非常经典的课程设计项目，涵盖了许多热力学、传质和动力学等方面的知识。本文将通过深度探讨这个课程设计案例，以帮助读者更全面、深刻地理解苯和氯苯精馏塔设计的关键要素与挑战。
第二部分：基本概念及要求
在开始深入探讨之前，我们首先需要了解苯和氯苯分离的基本概念和设计要求。苯和氯苯在常温常压下具有不同的沸点，因此通过精馏的方式可以实现它们的有效分离。精馏塔的设计目标是使苯和氯苯分别以高纯度的形式从顶部与底部输出。还需考虑能耗、设备尺寸和经济性等因素。
第三部分：热力学分析
在苯和氯苯精馏塔的热力学分析中，我们将深入研究物质平衡、能量平衡和相平衡等方面的内容。物质平衡方程可以帮助我们确定顶部和底部的进料和产品流量。能量平衡方程则用于计算塔内的热量传递和
热效率。而相平衡方程则是为了理解和描述苯和氯苯在不同温度下的
相互溶解性，从而优化塔内的分馏效果。
第四部分：传质分析
在苯和氯苯精馏塔的传质分析中，我们将探讨传质速率、传质系数和
质量传递的关系。了解传质过程的基本原理对于塔内的传质效果和分
离效率有着重要的影响。我们将讨论传质过程中的界面质量传递、液
相和气相传质系数的计算方法，以及塔底的液相回流和顶部的蒸汽相
回流对传质的影响。
第五部分：动力学分析
在苯和氯苯精馏塔的动力学分析中，我们将详细研究它们的动态行为
和稳态操作过程。了解塔内的动力学特性对于控制塔内的温度、压力
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
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。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。
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）。
二、摘要:
氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，广泛用于生产，由磷苯液相氯化法制中含有一定量的苯，用于分离挥发性苯和氯苯连续精馏塔的设计是不容易的。设计选择良好的合成功能的集成产品和效率，经济，安全和其他方面。这将是选择精馏塔和筛板筛板塔更好。有很多优点是结构简单，价格低廉，而且液滴板表面的小。它有一个较低的压力，但一个更大的生产能力。最后，气体在塔内均匀分布，具有较高的传质效率。设计完成了塔径为1000mm和总高度为15m的工艺计算和设备设计，它定义了那个桶材料为16MnR，标称厚度为8毫米，根据钢制压力容器（压力容器）。设计选用标准椭圆封头的直径为1000mm，表面高度200mm，直边高度是根据工艺设备的设计和jb4737-95 25mm。进口和出口的液体和气体管道的法兰都是根据汞20593-97.the丝网除沫器选用SP滤网采用rfpf。设计无具体要求，选择圆柱裙，其直径1000mm ..最后的设计进行festigkeit和稳定性ueberpruefung等等，并对塔体的厚度和高度均符合要求的设计压力下。
苯-氯苯的精馏设计
p0 B Kpa 19.684 27.265 38.969 53.200 72.219 95.627 101.08
xA 1 0.6972 0.4576 0.2770 0.1370 0.0272 0.0078
yA 1 0.9201 0.7954 0.6277 0.3969 0.0995 0.0291
16.93 X 84.5
2.提馏段 V'=V+(q-1)F=50.53-0.5× 48.5=26.28Kmol/h V′s =3600 ρ
V′ M V ′ m 提
V’m 提
= 3600 X2.99 =0.236m3 /s
26.28 X 96.6
L'=L+qF=16.93+0.5× 48.5=41.18Kmol/h L′s =3600 ρ
q 0.5
0.504
0.986
所以应用 ET =0.17-0.616lgμm =0.17-0.616lg0.114=0.751=75.1% *实际塔板数： 精馏段：N精 =0.751 =5.3 ≈6 层 提馏段：N提 =0.751 =8.7≈9 层
6.5 4
四、塔的工艺条件及物性数据计算： 1.精馏段 （1）温度t m 由 t-x-y 图所知： 塔顶温度t D =80℃ 进料温度t F =97℃ t m 精=
一、精馏流程的确定 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，用水蒸气加热至气液混合进料；塔顶安装全凝器，用冷却水冷凝，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；取操作回流比为最小回流比的 1.5 倍；塔底 采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 二、塔的物料衡算： M苯 =78 g/mol M氯苯=112.5 g/mol 1. 料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分数： xF = 60 xD =
化工原理课程设计苯_氯苯
目录
第1章设计方案的确定 (2)
1.1 ................................................................. 精馏操作2 1.2工艺流程的确定.. (2)
1.3 操作条件的确定 (3)
1.3.1操作压力的确定 (3)
1.3.2进料的热状况 (4)
1.3.3 精馏塔加热与冷却介质的确定 (4)
1.3.4热能的利用情况 (4)
第2章浮阀精馏塔的工艺设计 (5)
2.1物料衡算 (5)
2.2实际塔板数的计算 (6)
2.2.1回流比的选择 (6)
2.2.2理论塔板数和实际塔板数的确定 (8)
2.2.3工艺条件物性数据 (9)
2.3 浮阀塔主要尺寸的设计计算 (11)
2.3.1塔的有效高度和板间距的初选 (11)
2.3.2塔径 (11)
2.4 塔板结构及计算 (11)
2.4.1塔板参数 (11)
2.4.2浮阀数目与排列 (12)
2.4.3塔板流体力学验算 (13)
2.4.3塔板流体力学验算 (14)
2.4.4塔板负荷性能图 (16)
第3章精馏装置的附属设备设计 (19)
3.1原料预热器 (19)
设计结果评价及自我总结 (26)
附录A符号说明 (27)
附录B带控制点的工艺流程图 (29)
第1章设计方案的确定
1.1精馏操作
本次设计的物系是苯和氯苯，由于两物系的沸点不同，加热后会造成气液两相，利用两组分的相对挥发度的不同可将两组分分离。因此本次设计采用板式精馏塔操作完成分离任务。
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，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），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。
精馏塔工艺设计
精馏塔工艺设计 Prepared on 22 November 2020
一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目
设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件
1.塔顶压强4kPa（表压）
2.进料热状况：饱和蒸汽进料
3.回流比：R=2R
4.单板压降不大于
min
（三）设计内容
设备形式：筛板塔
设计工作日：每年330天，每天24小时连续运行
厂址：青藏高原大气压约为的远离城市的郊区
设计要求
1.设计方案的确定及流程说明
2.塔的工艺计算
3.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）塔板的负荷性能图绘制
（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制
4、塔的工艺计算结果汇总一览表
5、对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论
（四）基础数据
p（mmHg）
1.组分的饱和蒸汽压
i
2.组分的液相密度ρ（kg/m3）
3.组分的表面张力σ（mN/m）
4.液体粘度μ（mPas）
常数
二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）（一）设计方案的确定及工艺流程的说明
原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入连续板式精馏塔（筛板塔），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后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
典型的连续精馏流程为原料液经预热器加热后到指定的温度后，送入精馏塔的进料板，在进料上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。 （二）全塔的物料衡算
笨与氯苯精馏塔课程设计32
一、设计题目：
苯—氯苯混合液精馏分离板式塔设计
二、设计任务及操作条件
1、设计任务：
生产能力（进料量）14000 吨／年
操作周期300 天／年
进料组成X F= 40% （质量分率，下同）
塔顶产品组成X D=98%
塔底产品组成X W=2%
2、操作条件
操作压力自选（表压）
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
3、设备型式自选
4、厂址荆门地区
三、设计内容：
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。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。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馏塔内。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，塔底产品经冷却后送至储罐。
2、工艺计算
精馏塔物料衡算
(1)原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率
苯的摩尔质量M A=78.11kg/kmol
氯苯的摩尔质量M B=112.5kg/kmol
x F==0.478.11/
(0.4*78.11+0.6*112.5)=0.49 (摩尔分率,下同)
x D=0.98*78.11/(0.98*78.11+0.02*112.5)=0.986
x W=0.02*78.11/(0.02*78.11+0.98*112.5)=0.029
(2) 原料液级塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
「设计一座苯-氯苯连续板式精馏塔」
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务
一.设计题目
设计一座苯－氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯５0000t，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，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；
三.塔板类型
筛板或浮阀塔板（Ｆ１型)。
四.工作日
每年300天，每天２4小时连续运行。
五.厂址
厂址为天津地区。
六．设计内容ﻩ
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．绘制生产工艺流程图;
１0．绘制精馏塔设计条件图；
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。
七．设计基础数据
苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据
其他物性数据可查有关手册。
设计方案
一.设计方案的思考
通体由不锈钢制造，塔节规格Φ25~１00mm、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。整个精馏塔包括:塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、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，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～30０℃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。
苯与氯苯精馏塔设计
化工原理工程设计处理量为3000吨/年苯和氯苯体系精馏分离板式塔设计
学院：
专业：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
板式精馏塔设计任务书
一、设计题目：
苯-氯苯体系精馏分离板式塔设计
二、设计任务及操作条件
1、设计任务：
生产能力（进料量）30000吨／年操作周期7200 小时／年
进料成分：含氯苯35%（质量分率，下同）
塔顶产品组成氯苯含量为98%;塔底产品组成含氯苯不得高于1.7%.
2、操作条件
操作压力4000Pa（表压）进料热状态q=0.7
单板压降：
3、设备型式筛板或浮阀塔板（F1型）
4、厂址新乡地区
三、设计内容：
1、设计方案的选择及流程说明
2、工艺计算
3、主要设备工艺尺寸设计
（1）塔径及蒸馏段塔板结构尺寸的确定
（2）塔板的流体力学校核
（3）塔板的负荷性能图
（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定
4、辅助设备选型与计算
5、设计结果汇总
6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图
7、设计评述
目录
1.精馏塔的概述 (4)
2．设计内容...................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.精馏塔的物料衡算.............................................................................. 错误!未定义书签。
2.2.塔板数的确定 (9)
2.3.精馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)
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苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
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。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。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-氯苯二元混合物连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，塔底采出氯苯。氯苯纯度不低于%，塔顶产品苯纯度不低于98%。
二、摘要:
氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，广泛用于生产，磷苯液相氯化法制中含有一定量的苯，用于分离挥发性
苯和氯苯连续精馏塔的设计是不容易的。设计选择良好的合成功能的集成产品和效率，经济，安全和其他方面。这将是选择精馏塔和筛板筛板塔更好。有很多优点是结构简单，价格低廉，而且液滴板表面的小。它有一个较低的压力，但一个更大的生产能力。最后，气体在塔内均匀分布，具有较高的传质效率。设计完成了塔径为1000mm和总高度为15m的工艺计算和设备设计，它定义了那个桶材料为16MnR，标称厚度为8毫米，根据钢制压力容器。设计选用标准椭圆封头的直径为1000mm，表面高度200mm，直边高度是根据工艺设备的设计和jb4737-95 25mm。进口和出口的液体和气体管道的法兰都是根据汞丝网除沫器选用SP滤网采用rfpf。设计无具体要求，选择圆柱裙，其直径1000mm ..最后的设计进行festigkeit和稳定性ueberpruefung等等，并对塔体的厚度和高度均符合要求的设计压力下。
Abstract:
Chlorobenzene as an important basic organic synthesis raw material, widely used in production, the rule of law by a benzene liquid-phase chlorination of p contains a certain amount of benzene, the design for a continuous distillation column for separation volatile benzene and chlorobenzene is not easy. The design chooses the integrated product of good
synthesized function with efficiency, economic, security and other aspects .It will be better that choosing rectifying tray Tower and sieve as sieve tower has mang advantages such as simple structure and low price,besides liquid drop on the surface of plate is small. It has a low pressure , but a larger capacity of production. At last gas in tower spreads evenly with a higher efficiency of mass transfer . The design xxpletes the process calculation which defines that the tower diameter is 1000mm and the overall height is 15m, and
1
equipment design which defines that the material of the barrel is 16MnR and the nominal thickness is 8 mm according to the Steel Pressure Vessel (GB150-1998).The design selectes the standard elliptic heads whose diameter is 1000mm, surface height is 200mm, straight flange height is 25mm according to the Process Equipment Design and JB4737-95. The piping flanges of import and export of liquid and gas are all used the RFPF according to HG wire mesh demister selects the SP filter screen. The design has no specific
requirements so that the cylindrical skirt is selected, whose diameter is 1000mm..Finally the design conducts the festigkeit and stability ueberpruefung and so on, and defines the thickness and height of the tower body all conform the requirements under the design pressure.
三、设计方案的确定
产品性质、质量指标
产品性质：有杏仁味的无色透明、易挥发液体。密度1．105g/cm3。沸点131．6℃。凝固点-45℃。折射率1．5216(25℃)。闪点29．4℃。燃点637．8℃，折射率1．5246，粘度(20℃)0．799mPa·s，表面张力33．28×10-3 N／m．溶解度参数δ＝9．5。溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等大多数有机溶剂，不溶于水。易燃，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1. 3％-7．1％(vol)。溶于大多数有机溶剂，不溶于水。常温下不受空气、潮气及光的影响， 3 长时间沸腾则脱氯。蒸气经过红热管子脱去氢和氯化氢，生成二苯基化合物。有毒．在体内有积累性，逐渐损害肝、肾和其他器官。对皮肤和粘膜有刺激性．对神经系统有麻醉性，LD502910mg／kg，空气中最高容许浓度50mg／m3。遇高温、明火、氧化剂有燃烧爆炸的危险。质量指标：塔顶产品苯纯度94%，原料液中苯40%,塔顶苯的回收率99%。设计方案简介