优秀的化工设计---苯-氯苯板式精馏塔课程设计

合集下载

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50%~70%之间。

四、操作技巧1. 开始操作前应检查设备是否正常运转，并进行必要的维护保养。

2. 在进料前，应先将塔内空气排出，以避免氧化反应和爆炸事故。

3. 操作过程中应注意控制温度、压力和进出料量等参数，并及时调整。

4. 如果发现液位过高或过低，应及时采取措施调整液位。

5. 操作结束后，应清洗设备并进行必要的维护保养。

化工原理苯-氯苯课程设计

化工原理设计化工原理课程设计题目苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计学院名称化学化工学院指导教师职称班级学号学生姓名年月日目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 (1)设计内容及要求 (2)引言 (3)一、设计方案的确定 (4)二、精馏塔的物料衡算 (7)三、塔板数的确定 (7)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)五、精馏塔的工艺尺寸计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (15)七、筛板的流体力学验算 (18)八、塔板负荷性能图 (20)九、各接管尺寸的确定 (24)十、塔体设计总表 (27)十一、苯－氯苯精馏生产工艺流程图 (29)十二、对设计过程的评述和有关问题的讨论 (30)结论 (31)参考文献 (32)谢辞 (33)化工原理设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计指导老师：摘要：本设计对苯—氯苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。

2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：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精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。

3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。

4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。

本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。

关键词：苯—氯苯；分离过程；精馏塔The Design of sieve plate-distillation Tower abouttheSeparating Process of Benzene-chlorobenzeneAbstract: A suit of equipment of sieve distillation column devices which make Benzene separate from chlorobenzene has been designed. The main work comprising: 1. The main processes and programmes of the production have been selected and determined.2.The main container filler tower has been designed,including ①the balance reckon of the sieve plate tower ②the number of the tower plank has been determinated ③the calculation of properties of matter date ④the size of the Distillation tower has been computed ⑤The main tray sizeof the distillation tower.has been reckoned3. Production craftwork flow chart and design condition chart of the distillation tower have been drawn. 4.The questions of the design process have been discussed and reviewed. The design is simple and reasonable, and can meet the needs of the initial production process, a certain role in guiding the practice.设计内容及要求一、设计任务：每小时生产99.5%的氯苯4.5吨塔顶馏出液中含氯苯≤2%，原料液中含氯苯40%（wt%）。

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、压力和流量等参数具有重要意义。

我们将讨论塔的响应时间、压力平衡和流量控制等方面的知识，以帮助读者更好地理解塔的动态操作和优化。

第六部分：总结与回顾在本文的最后一部分，我们将对苯和氯苯精馏塔课程设计案例进行总结与回顾。

我们会从深度和广度两个维度对所探讨的内容进行总结，以帮助读者更全面、深刻和灵活地理解苯和氯苯精馏塔设计的关键要素与挑战。

化工课程设计氯苯分离过程板式精馏塔设计

化工课程设计氯苯分离过程板式精
馏塔设计
化工行业是一门重点学科，在其重要课程中包括了氯苯分离过程板式精馏塔设计。

化工课程设计的目的是为了培养学生的从事化工工作的能力，这些设计和研究的工作将为学生今后的职业发展提供实际经验和理论基础。

氯苯分离过程是一种工业应用中广泛使用的化学过程，这种过程涉及到从苯乙烯中分离出氯苯。

板式精馏塔是一种常见的精馏装置，用于从混合物中获得纯净的分离物。

这种设备的设计需要考虑到许多因素，如反应速率、对于特定的化合物的分离效率、反应器的尺寸等。

在化工课程设计中，学生需要考虑很多因素，设计用于分离氯苯的精馏器。

首先，学生需要了解氯苯分离过程以及板式精馏器的工作原理。

他们需要明确这些设备的优点和缺点，并考虑如何使用它们以及它们能否满足特定的化学工程需求。

为达到这个目的，学生将需要进行一定的实验研究，以了解不同条件下的化学反应以及板式精馏器的性能。

在这个过程中，他们需要考虑不同材料和处理方式的优缺点，如何使用这些材料制造设备，以及如何操作这些设备以实现分离过程。

同时，学生还需要考虑到经济效益和环境因素。

他们需要了解设备造价和维护成本，并考虑如何降低这些成本以提高生
产效率。

此外，他们还需要关注环境污染和健康问题，并寻找解决这些问题的方法，以减少对环境和人类健康的影响。

总之，化工课程设计是一项复杂的任务，需要学生熟练掌握化学原理、实验技术和工程原理。

通过完成这些设计任务，学生将发展出高度的创造力、解决问题的能力和团队合作的技能，这将在他们未来的工作中带来巨大的优势。

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。

化工原理设计---苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

课程设计题目——苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、设计题目某化工厂每天需将75吨含苯45%的苯—氯苯混合物用连续蒸馏方法分离成含苯96%的馏出液及含氯苯98%的釜液(均为质量百分数)供有机合成之用。

试设计一精馏塔来完成该分离任务；原料温度为20℃。

二、操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）；2.20℃进料；3.回流比自定（取2.4R min）；4.塔釜加热蒸汽压力506kPa（表压）；5.单板压降不大于0.7kPa；6.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.设计计算结果一览表；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ο注：1mmHg=133.322Pa2.组分的液相密度ρ（kg/m3）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 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 。

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 ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。

一、设计方案及工艺流程首先，苯和氯苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到进料温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。

塔中气相混合物在精馏塔中上升到塔顶上方的冷凝器中，降温到泡点温度使液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中,即回流。

苯-氯苯板式精馏塔工艺设计

化工原理设计任务书一、题目:苯-氯苯板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯20000+1000n 吨（n代表学号后两位），塔顶馏出液中含氯苯不得高于:2%(单号）、3%（双号）（以上均为质量分率）。

1、塔顶压力：4kpa（表压）2、原料液中含氯苯(质量分率）：40%（单号）、45%（双号）3、进料热状况：泡点4、回流比：自选5、塔底加热蒸汽压力：0.5MPa6、单板压降：≤0.7kpa7、全塔效率：ET=58%8、厂址：家乡地区三、塔板类型：自定（一般选筛板或浮阀塔板（F1型））四、基础数据ip（mmHg）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯t A187.1912-=ρ氯苯t B111.11127-=ρ式中的t为温度，℃。

σ双组分混合液体的表面张力m可按下式计算：AB B A B A 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 。

纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录及其他文献。

目录第1章前言 (1)第2章产品与设计方案简介 (2)2.1 产品性质、质量指标 (2)2.2 设计方案简介 (3)2.3 工艺流程及说明 (3)第3章工艺计算及主体设备设计 (4)3.1 全塔的物料衡算 (4)3.1.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)3.1.2 平均摩尔质量 (4)3.1.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 (4)3.1.4 确定操作的回流比R (5)3.1.5 精馏塔的气液相负荷 (5)3.1.6 操作线方程 (6)3.2 塔板数的确定 (6)3.2.1 理论塔板层数N的确定 (6)T3.2.2 实际塔板数 (7)3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)3.3.1 操作压力的计算 (7)3.3.2 操作温度的计算 (7)3.3.3 平均摩尔质量计算 (7)3.3.4 平均密度计算 (8)3.3.5 液相平均表面张力 (9)3.3.6 液相平均粘度计算 (9)第4章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)4.1 塔径的计算 (10)4.2 精馏塔有效高度的计算 (11)第5章塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (12)5.1 溢流装置 (12)5.2 塔板布置 (12)5.3 开孔数n和开孔率φ (13)第6章塔板上的流体力学验算 (13)6.1 气体通过筛板压降p h和p pΔ的验算 (13)6.2 雾沫夹带量v e的验算 (14)6.3 漏液的验算 (14)第7章塔板负荷性能图 (15)7.1 漏液线（气相负荷下限线） (15)7.2 雾沫夹带线 (16)7.3 液相负荷下限线 (16)7.4 液相负荷上限线 (16)7.5 液泛线 (17)第8章板式塔结构与附属设备 (19)8.1 塔高 (19)8.1.1 塔顶空间 (19)8.1.2 塔底空间 (19)8.1.3 人孔数目 (19)8.2 接管尺寸计算 (19)8.2.1 塔顶蒸汽出口管径 (19)8.2.2 回流液管径 (20)8.2.3 加料管径 (20)8.2.4 料液排出管径 (20)8.2.5 饱和蒸汽管径 (20)8.3 附属设备设计 (21)8.3.1 塔顶冷凝器 (21)8.3.2 塔底再沸器 (21)8.3.3 进料预热器 (21)8.3.4 泵型号设计 (22)第9章筛板塔设计计算结果 (23)第10章主要符号说明 (24)第11章结果与结论 (24)11.1 结果： (24)11.2 结论： (25)第12章收获与致谢 (25)第1章前言课程设计是化工原理最后一个全面总结性教学环节，是进一步巩固、深化和具体基本技能的重要课程，是培养学生综合运用所学知识与理论去独立完成某一化工生产设计任务的一次全面训练。

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-氯苯精馏塔课程设计

苯-氯苯精馏塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握苯和氯苯的物理化学性质，以及精馏塔的工作原理；2. 学生能够运用所学知识，分析苯-氯苯精馏过程中的物质变化和热量变化；3. 学生能够掌握精馏塔的工艺流程，并理解其操作参数对分离效果的影响。

技能目标：1. 学生能够运用化学实验技能，进行苯-氯苯精馏塔的搭建和操作；2. 学生能够通过实际操作，学会控制精馏塔的关键参数，优化分离效果；3. 学生能够通过数据分析，评价精馏塔的性能，并提出改进措施。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对化学实验的兴趣和热情，增强探索精神和实践能力；2. 学生能够认识到化学工艺在国民经济发展中的重要作用，增强环保意识和责任感；3. 学生能够通过团队协作，培养沟通能力和合作精神，提升个人综合素质。

课程性质：本课程为化学实验课，结合理论知识，强调实践操作和工艺分析。

学生特点：初三学生，具有一定的化学基础知识，好奇心强，动手能力逐步提高。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，提高学生的实验操作技能和工艺分析能力，培养学生的创新意识和团队合作精神。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生产过程中，为我国化工行业培养后备人才。

二、教学内容1. 理论知识：- 精馏塔的基本原理和结构；- 苯和氯苯的物理化学性质，沸点差异；- 精馏过程中各组分的相态变化和热量传递；- 影响精馏效果的操作参数。

2. 实践操作：- 苯-氯苯精馏塔的搭建；- 精馏塔操作流程和关键参数控制；- 实验数据采集与处理；- 精馏效果评价及优化措施。

3. 教学大纲：- 第一课时：精馏塔基本原理和结构学习，苯和氯苯性质了解；- 第二课时：精馏过程热量传递和相态变化学习，操作参数分析；- 第三课时：实践操作，精馏塔搭建与操作；- 第四课时：数据采集与处理，精馏效果评价及优化。

4. 教材关联：- 《化学》教材第三章第三节：物质分离提纯技术；- 《化学实验》教材第四章：精馏实验。

化工课程设计-苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

精馏段操作线:
提馏段操作线:
提馏段操作线为过和两点的直线。
图３－２苯-氯苯物系精馏分离理论塔板数的图解
图解得 -1=１0块(不含釜)。其中，精馏段块,提馏段块，第4块为加料板位置。
３.2．2实际塔板数
１.全塔效率
选用公式计算。该式适用于液相粘度为０.０7～1．４mPａ·s的烃类物系,式中的为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
温度，（℃）
８
０
130
苯
817
8
7５7
氯苯
1
10０8
9９7
985
纯组分在任何温度下的密度可由下式计算
苯 :
氯苯 :
式中的t为温度,℃
塔顶: kｇ／ｍ３
ｋg/m３
ｋg／ｍ3
进料板: kｇ/m3
kｇ/m3
kg/m3
塔底： kｇ/m3
kg/m3
kｇ/m3
精馏段: kg／m3
提馏段: kg/ｍ３
２.气相平均密度
（三）平均分子量
塔顶：，（查相平衡图）
=80.1４55kg/kmoｌ
加料板：，（查相平衡图)
ｋg/kmol
kｇ／kmol
塔底: ，
ｋg/kｍｏl
kｇ/ｋmoｌ
精馏段: kｇ/ｋmol
kg/kmol
提馏段: kg/kmoｌ
kg/kmol
（四)平均密度
1.液相平均密度
表４-1 组分的液相密度（kｇ／m3)
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔,20世纪５０年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点:生产能力(20%——40％）塔板效率（１０%——50%)而且结构简单，塔盘造价减少４0%左右,安装,维修都较容易。

苯氯苯板式精馏塔课程设计

苯氯苯板式精馏塔课程设计精馏塔是现代工业中最重要的设备，在各种工业行业中都非常常见，如石油、化工、食品、制药等行业，广泛应用于分离、回收和精炼各种液体或气体的各种反应和分离工艺中。

本文对苯氯苯板式精馏塔的课程设计进行研究，以期能使学生们更全面地了解该设备的性能特点、运行原理及应用方法。

一、精馏塔的基本性能特点1.精炼性能：苯氯苯板式精馏塔能够实现高效精炼，其特点为高温高压，处理材料粒径非常小，因此有很高的精炼效果。

2.操作安全性：苯氯苯板式精馏塔的操作简单，操作过程安全可靠，不容易发生危险的事故。

3.抗腐蚀性：苯氯苯板式精馏塔的内部构造设计得当，能够抵抗反应溶液的腐蚀性能极好，从而提高产品的应用寿命和可靠性。

4.维护方便：苯氯苯板式精馏塔具有便捷的维护结构，易于拆卸维护，可以降低维护成本和工作量。

二、苯氯苯板式精馏塔的运行原理1.水平精馏：苯氯苯板式精馏塔采用水平精馏的原理，在反应溶液在精馏塔中流动的过程中，利用温度的变化来对反应溶液的成分进行分离，从而达到精炼液体的目的。

2.温度变化：苯氯苯板式精馏塔的温度梯度是一个非常重要的因素，大小决定着液体的分离效果，所以必须根据反应溶液的特性，确定最佳的温度梯度。

3.压力变化：苯氯苯板式精馏塔的压力也是一个很关键的参数，它决定着反应溶液中各种成分的析出速率，因此对于苯氯苯板式精馏塔来说，压力的变化一定要在一定的范围内，否则可能会影响精炼效果。

三、苯氯苯板式精馏塔的应用方法1.调节剂：苯氯苯板式精馏塔在调节剂的应用方面也较为常见，它能够调节反应溶液的压力变化，从而抑制反应溶液中的成分析出，实现精炼液体的目的。

2.清洗：苯氯苯板式精馏塔也可以用来进行清洗操作，反应溶液在塔体内流动时，温度和压力的变化能够把溶液中的各种杂质抽出，从而达到清洗的目的。

3.料液分离：苯氯苯板式精馏塔也可以用于不同质的料液的分离，只要改变温度和压力，就可以把不同的液体分开，从而达到合理的分离效果。

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计化工原理课程设计

苯氯苯板式精馏塔的工艺设计化工原理课程设计化工原理课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (2)一．设计题目 (2)二．操作条件 (2)三．塔板类型 (2)四．工作日 (2)五．厂址 (2)六．设计内容 (2)七．设计基础数据 (3)符号说明 (4)设计方案 (7)一．设计方案的思考 (7)二．设计方案的特点 (7)三．工艺流程 (7)苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (7)一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (8)二．全塔的物料衡算 (8)三．塔板数的确定 (9)四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (12)五．精馏段的汽液负荷计算 (15)六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (15)七．塔板负荷性能图 (20)八．附属设备的的计算及选型 (23)筛板塔设计计算结果 (33)设计评述 (34)一．设计原则确定 (34)二．操作条件的确定 (34)设计感想 (36)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。

苯—氯苯精馏塔课程设计

化工原理课程设计说明书专业：08化学工程与工艺班级：一班学生姓名：周*学生学号：*************指导教师：许**设计时间：2010年 11月 27日成绩：________________课程设计题目——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计一、设计题目苯－氯苯精馏分离板式塔设计二、设计基础数据苯，氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据三，设计任务及操作条件（一）设计任务（1）原料液中氯苯含量：质量分率60%（质量）。

（2）产品纯度为98%（质量）的氯苯。

（3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于2%（质量）。

（4）生产能力：5000吨／年原液产品，年开工300天。

（二）操作条件（1）精馏塔顶压强： 4.0kpa （表压）（2）进料热状态饱和液体进料（3）回流比：min1.2R R（4）单板压降压：≤0.7kpa（5）塔顶采用全凝器泡点回流。

塔釜采用间接饱和水蒸气加热（6）冷凝器冷却剂：水，冷却剂温度：125t C=︒ ;240t C=︒再沸器加热剂：饱和水蒸气，加热剂温度：P=2at(表压) 热损失：Q1=5%QB （7）全塔效率为0.6 四、要求（1）对精馏过程进行描述（2）对精馏过程进行物料衡算和热量衡算（3）对精馏塔进行设计计算（4）对精馏塔的附属设备进行选型（5）画一张精馏塔的装配图（6）编制设计说明书目录第一章流程及生产条件的确定和说明-------------------------------------------10 第一节概述---------------------------------------------------------------------------10 1.1设计方案简介 ---------------------------------------------------------------------10 1.2设计方案的确定和说明 ----------------------------------------------------- ----10 1.2.1装置流程的确定 ------------------------------------------------------------ ---10 1.2.2操作压力的选择 ----------------------------------------------------------------10 1.2.3进料热状况的选择 -------------------------------------------------------------11 1.2.4加热方式的选择 ----------------------------------------------------------------11 1.2.5回流比的选择 ------------------------------------------------------------ -----11 第二节精馏塔的物料衡算 --------------------------------------------------------11 1. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数------------------------------------ ---11 2. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量------------------------------ ---11 3. 物料衡算 --------------------------------------------------------------- ------- ---11 第三节塔板数的确定 ------------------------------------------------------------ ---121. q 值-------------------------------------------------------------------------------------122. 总理论板数的确定------------------------------------------------------------------12 2.1最小回流比的求取---------------------------- -------------------------------------12 2.1.1.利用泡点方程和露点方程求取y x ~----------------------------------------12 2.1.2确定操作的回流比R-------------------------------------------------------------13 2.1.3精馏塔的气液相负荷-------------------------------------------------------------13 2.1.4求操作线方程：-------------------------------------------------------------------13 2.1.5求理论板数：逐板法（塔顶全凝器）----------------------------------------14 2.1.6板效率-------------------------------------------------------------------------------14 2.1.7实际板数的求取-------------------------------------------------------------------14 第二章精馏塔工艺计算---------------------------------------------------------------14 第一节精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算------------------------------14 1操作压力计算--------------------------------------------------------------------------15 2 操作温度计算--------------------------------------------------------------------------15 3平均摩尔质量计算---------------------------------------------------------------------15 4平均密度计算---------------------------------------------------------------------------16 4.1气相平均密度计算-------------------------------------------------------------------16 4.2液相平均密度计算-------------------------------------------------------------------16 5、液体表面张力计算-------------------------------------------------------------------18 6、液体平均黏度计算-------------------------------------------------------------------18第三章精馏塔设计计算----------------------------------------------------------------19 第一节精馏塔的塔体的工艺尺寸计算---------------------------------------------19 3.1．塔径的计算--------------------------------------------------------------------------19 3.2.提馏塔有效高度的计算-------------------------------------------------------------21 第二节塔板主要工艺尺寸计算-------------------------------------------------------21 1、塔板主要工艺尺寸的计算----------------------------------------------------------21 1.1溢流装置计算-------------------------------------------------------------------------21 1.1.1堰长wl --------------------------------------------------------------------------------211.1.2溢流堰高度wh ----------------------------------------------------------------------211.1.3弓形降液管宽度d W 和截面和fA ----------------------------------------------221.1.4降液管底隙高度0h ----------------------------------------------------------------221.1.5 塔板布置----------------------------------------------------------------------------22 1.1.6筛孔计算及排列--------------------------------------------------------------------23 第三节筛板的流体力学验算----------------------------------------------------------23 1、塔板压降-------------------------------------------------------------------------------23 1.1干板阻力ch 的计算------------------------------------------------------------------231.2气体通过液层的阻力的计算-------------------------------------------------------23 1.3液体表面张力的阻力h的计算------------------- -------------------------------232、液面落差-------------------------------------------------------------------------------243、液沫夹带-------------------------------------------------------------------------------244、漏液--------------------------------------------------------------------------------------245、液泛--------------------------------------------------------------------------------------246、塔板负荷--------------------------------------------------------------------------------25 6.1漏液线-----------------------------------------------------------------------------------256.2液沫夹带线-----------------------------------------------------------------------------25 6.3液相负荷下限线-----------------------------------------------------------------------26 6.4液相负荷上限线-----------------------------------------------------------------------27 6.5液泛线-----------------------------------------------------------------------------------27第四章附属设备及主要附件的选型和计算----------------------------------------29 第一节辅助设备设计------------------------------------------------------------------29 1.再沸器的热量衡算----------------------------------------------------------------------29 2.全凝器热量衡算-------------------------------------------------------------------------303.塔内其他它构件-------------------------------------------------------------------------31第五章设计结果列表---------------------------------------------------------------------31第六章设计结果与讨论和说明--------------------------------------------------------33 第一节设计结果自我评价------------------------------------------------------------33 第二节此次设计的心得有以下几点-----------------------------------------------33第七章结束语----------------------------------------------------------------------------33 第八章参考文献----------------------------------------------------------------------33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mh 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 －难挥发组分主要流程：冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器←~ 塔底产品冷却器→氯苯的储罐→氯苯流程示意图：图5-1 板式塔总体结构简图化工原理课程设计----------筛板塔的设计第一章流程及生产条件的确定和说明第一节概述精馏塔是现在化工厂中必不可少的设备，因此出现了很多种的精馏塔。

【精品】苯氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计

海南大学课程设计书系（部、中心）材料与化工学院姓名刘茜学号277专业化学工程与工艺班级10级2班同组人员王娜林达吴小雪龙哲儒课程名称化工原理课程设计设计题目名称苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计起止时间2013.05.15---2013.06.10成绩指导教师签名化工单元设备设计任务书（苯—氯苯精馏装置设计）一、设计题目试设计一座苯-氯苯连续精馏装置,要求年产纯度为99.5%的氯苯26000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液含氯苯35%(以上均为质量百分数)。

二、设计条件（一）精馏塔（1）塔顶压力4KPa（表）（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（表）(5)单板压降≤0.7KPa（6）全塔效率ET=54%（7）塔板类型——筛板或浮阀塔板（F1型）（二）换热器——配置于精馏装置中的预热器冷凝器冷却器再沸器等选一设计（1）加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa（绝）；（2）冷却介质——冷却循环水，进口温度30℃，出温度40℃；（3）换热器允许压降≯510Pa；（4）换热器类型——标准型列管式或板式换热器。

三、工作日每年工作300天，每天24小时连续运行。

四、生产厂址海南洋浦工业开发区五、设计内容（一）选择合适的精馏塔（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的计算；（5）塔板的主要工艺尺寸的计算；（6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图；（7）精馏塔接管尺寸计算；（8）绘制精馏装置工艺流程图；（9）绘制精馏塔设计条件图；（10）对设计过程的评述和有关问题讨论。

（二）选择合适的换热的（1）确定设计方案——选择换热器类型；流动空间及流速的确定。

（2）确定物性数据（3）估算传热面积（4）工艺结构尺寸（5）换热器核算（6）绘制换热器设计示意图；（7）对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。

目录第1章绪论1.1精馏原理 (5)1.2塔设备概述 (5)1.3氯苯简介 (6)第2章苯-氯苯分离精馏 (7)2.1工艺流程 (7)2.2设备选型 (8)2.2.1塔设备的选型 (8)2.2.2塔板的类型与选择 (9)2.3操作条件的选择... . (10)第3章工艺计算 (10)3.1全塔的物料衡算 (10)3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (10)3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10)3.1.3原料液及塔顶底产品的摩尔流率 (11)3.2塔板数的确定 (11)3.2.1理论板层数N T的求取 (11)3.2.2实际板层数的求取......................................................... 错误!未指定书签。