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化工原理课程设计-苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

化工原理课程设计-苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

化工原理课程设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计设计题目: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一一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 ....................................................... 错误!未定义书签。

3.1.3平衡线方程 (10)3.1.4 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....................................................... 错误!未定义书签。

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)6.2 雾沫夹带量e V的计算 (30)6.3漏液的验算 (31)6.4液泛验算 (31)7. 塔板负荷性能图 (32)7.1液沫夹带线 (32)7.2液泛线 (33)7.3液相负荷上限线 (34)7.4液相负荷下线 (35)8. 辅助设备及零件设计 (38)8.1 塔 (38)8.2塔的接管 (39)8.4塔的附属设计 (41)9. 参考文献及设计手册 (42)请参考课42 四、设计感想各级标题的层次不对程设计课本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。

苯和氯苯精馏塔课程设计

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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。

苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计

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课程设计说明书课程名称: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:学生姓名:学号:专业班级:指导教师:2010年11月19日目录一、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、工艺计算及主体设备设计 (4)(一)精馏塔的物料衡算 (4)1)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (4)2)原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (5)3)原料液及塔顶、塔底产品的摩尔流率 (5)(二)塔板数的确定 (5)1)理论塔板数的确定 (5)2)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 (8)1)操作压力的计算 (8)2)操作温度的计算 (8)3)平均摩尔质量计算 (8)4)平均密度计算 (10)5)液相平均表面张力 (10)6)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 (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v e 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)p h p p Δ《化工原理》课程设计任务书一、设计题目——苯-氯苯二元物系板式连续精馏塔设计一座苯-氯苯板式连续精馏塔,要求年产36432吨纯度为99%的苯,塔底釜液中苯含量为1%,原料液中含苯69%(以上均为质量百分数)。

苯氯苯板式精馏塔课程设计

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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。

化工原理课程设计---苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

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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1.组分的饱和蒸汽压i p (mmHg ) 温度,(℃)80 90 100 110 120 130 131.8ip苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148205293400543719760注:1mmHg=133.322Pa 2.组分的液相密度ρ(kg/m 3)温度,(℃)80 90 100 110 120 130 ρ苯 817 805 793 782 770 757 氯苯1039102810181008997985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 )温度,(℃) 80 85 110 115 120 131 σ苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯26.125.722.722.221.620.4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 。

苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计课程设计

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课程设计说明书目 录一、苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计任务书..................................................................... - 1 -设计题目 .............................................................................................................................. - 1 - 操作条件 .............................................................................................................................. - 1 - 塔设备型式 .......................................................................................................................... - 1 - 设备工作日 .......................................................................................................................... - 1 - 厂址...................................................................................................................................... - 1 - 主要设计内容 ...................................................................................................................... - 1 - 1.7 基础数据 ....................................................................................................................... - 2 - 二、产品与设计方案简介 .......................................................................................................... - 3 -1.产品性质、质量指标 ....................................................................................................... - 3 - ............................................................................................................................................. - 4 - 三、工艺计算及主体设备设计 .................................................................................................. - 4 -............................................................................................................................................. - 4 -1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ................................................................ - 4 - ...................................................................................................................................... - 5 - ............................................................................................................................................. - 5 -T N 的确定 .................................................................................................................. - 5 -p N ...................................................................................................................................... - 7 -...................................................................................................................................... - 7 - ...................................................................................................................................... - 8 - ............................................................................................................................................. - 8 -...................................................................................................................................... - 8 - ...................................................................................................................................... - 8 - .................................................................................................................................... - 10 - .................................................................................................................................... - 10 - .................................................................................................................................... - 11 - .................................................................................................................................... - 12 -四、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ............................................................................................ - 13 -........................................................................................................................................... - 13 -1.1精馏段的气、液相体积流率 .............................................................................. - 13 - 1.2提馏段的气、液相体积流率 .............................................................................. - 14 - ........................................................................................................................................... - 15 -.................................................................................................................................... - 15 - .................................................................................................................................... - 15 -五、塔板工艺结构尺寸的设计与计算 .................................................................................... - 15 -........................................................................................................................................... - 16 -1.1溢流堰长(出口堰长)w l ................................................................................. - 16 -ow L w h h h -= ........................................................................................................... - 16 -d W 和降液管的面积f A ........................................................................................... - 16 -.................................................................................................................................... - 16 -o h ............................................................................................................................... - 16 -........................................................................................................................................... - 17 - .................................................................................................................................... - 17 -c W 与安定区宽度s W ................................................................................................ - 17 - a A ............................................................................................................................. - 17 -n 和开孔率 .................................................................................................................... - 17 -六.塔板上的流体力学验算 .................................................................................................... - 18 - ........................................................................................................................................... - 18 -l h ............................................................................................................................... - 18 - σh .............................................................................................................................. - 19 -1.4气体通过每层筛板的压降(单板压降)p h 和p p Δ ........................................ - 19 -v e 的验算 ........................................................................................................................... - 19 -........................................................................................................................................... - 19 - ........................................................................................................................................... - 20 - 七、塔板负荷性能图 ................................................................................................................ - 21 -1.漏液线(气相负荷下限线) ......................................................................................... - 21 - ........................................................................................................................................... - 21 - ........................................................................................................................................... - 23 - ........................................................................................................................................... - 23 - ........................................................................................................................................... - 23 - 八、精馏塔接管尺寸计算 ........................................................................................................ - 26 -........................................................................................................................................... - 26 - ........................................................................................................................................... - 26 - ........................................................................................................................................... - 27 - ........................................................................................................................................... - 27 - ........................................................................................................................................... - 27 - 九、产品冷却器选型 ................................................................................................................ - 28 - 十、筛板塔设计计算结果一览表 ............................................................................................ - 29 - 十一、评述................................................................................................................................ - 31 - 十二、附录................................................................................................................................ - 32 -参考文献 ............................................................................................................................ - 32 - 主要符号说明 .................................................................................................................... - 33 -一、苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计任务书设计题目要求:设计一座苯-氯苯连续精馏塔,要求年产纯度为99.8%的氯苯17280吨/年,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)。

化工原理课程设计苯氯苯分离过程筛板式精馏

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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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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

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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。

苯与氯苯课程设计--苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计

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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。

苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计

苯一氯苯分离过程板式精馏塔设计

课程设计题目—苯-氯苯分离过程筛板精馏塔设计2.3万吨一、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2.3万吨,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0.2%,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 min;4.塔釜加热蒸汽压力:0.5MPa(表压);5.单板压降不大于:0.7kPa;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;目录一.前言 (5)二.产品简介.............................................................................................................. . (8)5.塔高的计算..............................................................................................................23.苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书一、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。

苯—氯苯精馏过程板式塔设计-仅供参考

苯—氯苯精馏过程板式塔设计-仅供参考

化工原理课程设计说明书设计题目:苯—氯苯精馏过程板式塔设计设计者:班级姓名日期:指导教师:设计成绩:日期:目录◆设计任务书 (3)◆设计计算书 (4)设计方案的确定 (4)精馏塔物料衡算 (4)塔板数的确定 (5)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)塔体工艺尺寸计算 (13)塔板主要工艺尺寸 (15)塔板流体力学验算 (17)浮阀塔的结构 (20)精馏塔接管尺寸 (23)产品冷却器选型 (25)对设计过程的评述和有关问题的讨论 (25)附图:生产工艺流程图精馏塔设计流程图设计任务书(一)题目试设计一座苯—氯苯连续精馏塔,要求年产纯度99.8%的氯苯21000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液中含氯苯45%(以上均为质量分数)。

(二)操作条件(1)塔顶压力 4kPa(表压);(2)进料热状况泡点;(3)回流比 R=1.4R min;(4)塔底加热蒸汽压力 0.5Mpa(表压);(5)单板压降≤0.7 kPa;(三)塔板类型浮阀塔板(F1型)(四)工作日每年按300天工作计,每天连续24小时运行(五)厂址厂址为天津地区设计计算书一、设计方案的确定本任务是分离苯—氯苯混合物。

对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程,本设计采用板式塔连续精馏。

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进精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分冷却后送至储物罐。

该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的1.4倍,且在常压下操作。

塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储物罐。

二、精馏塔物料衡算(以轻组分计算)1.原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分率苯的摩尔质量 k mo l /kg 11.78=AM氯苯的摩尔质量k m o l /kg 56.112=BM003.056.112/998.011.78/002.011.78/002.0986.056.112/02.011.78/98.011.78/98.0638.056.112/45.011.78/55.011.78/55.0=+==+==+=W D F x x x2.原料液及塔顶、塔釜产品的平均摩尔质量k m o l/kg 46.11256.112)003.01(11.78003.0kmol/kg 59.7856.112)986.01(11.78986.0kmol /kg 58.9056.112)638.01(11.78638.0=⨯-+⨯==⨯-+⨯==⨯-+⨯=WDFMM M3.物料衡算原料处理量 h /25.93k m o l46.11224300100000012=⨯⨯⨯=W总物料衡算 25.93+=D F 苯物料衡算25.93003.0986.0638.0⨯+=D F联立解得h /73.24k m o lh /47.31k m o l ==F D三、塔板数的确定1.理论板数N T 的求取(1)由手册查得苯—氯苯物系的气液平衡数据,绘出x —y 图,见图1。

苯-氯苯精馏塔课程设计

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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。

【精品】苯与氯苯分离过程板式精馏塔设计

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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 。

苯—氯苯精馏塔课程设计

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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。

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苯氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计精品海南大学课程设计书系(部、中心)材料与化工学院专业化学工程与工艺班级 10级2班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 E T=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 (13)3.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)3.3.1 平均压强m p (14)3.3.2 平均温度m t (14)M (14)3.3.3 平均分子量m3.3.4 平均密度mρ (15)σ (16)3.3.5 液体的平均表面张力m3.3.6 液体平均粘度计算 (17)3.3.7 气、液负相体积流量负荷计算 (17)3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (18)3.4.1 塔径 (19)3.4.2 精馏塔有效高度 (19)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (20)3.5.1 溢流装置计算 (20)3.5.2 塔板布置 (21)3.5.3 筛孔计算及其排列 (21)3.6 筛板的流体力学验算 (22)3.6.1 塔板压降 (22)3.6.2 液面落差 (23)3.6.3 液沫夹带 (23)3.6.4 漏液 (23)3.6.5 液泛 (23)3.7 塔板负荷性能图 (24)3.7.1 精馏段塔板负荷性能图 (24)3.8 塔附件的设计 (29)3.8.1 接管 (29)3.8.2 裙座 (30)3.8.3 塔板负荷性能图 (30)3.8.4 塔总体高度的设计 (31)第四章换热器的设计 (31)4.1 热量衡算 (31)4.1.1 原料预热的热量衡算 (31)4.1.2 塔顶苯的热量衡算 (32)4.1.3 再沸器的热量衡算 (32)4.2换热器(冷却器)的计算 (33)4.2.1 塔顶苯的设计 (33)4.2.2 估算传热面积 (34)4.2.3 工艺结构尺寸 (34)4.3 换热器核算 (35)4.3.1 核算压力降 (35)4.3.2 核算总传热系数 (37)4.5 对换热器设计过程的评述和有关问题的讨论 (39)致谢 (39)参考文献 (39)第1章总论1.1 氯苯简介氯苯为无色液体,分子式为C6H5Cl。

具有苦杏仁味。

第一次世界大战期间主要用于生产军用炸药所需的苦味酸。

1940年以来,大量用于生产滴滴涕(DDT)杀虫剂。

1960年后,DDT逐渐被高效低残毒的其他农药所取代,氯苯的需求量日趋下降。

20世纪后期以后,氯苯主要用做乙基纤维素和许多树脂的溶剂,生产多种其他苯系物的中间体,如硝基氯苯等。

1.1.1物理性质分子式:C6H5Cl;分子量:112.56;外观与性状:无色透明液体,具有不愉快的苦杏仁味。

熔点:-45.2(℃):相对密度(水=1):1.10;沸点:132.2(℃);相对蒸气密度(空气=1):3.9;饱和蒸气压:1.33(kPa);临界温度:359.2(℃)临界压力:4.52(MPa);溶解性:不溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、苯等多数有机溶剂。

1.1.2 化学性质常温下不受空气、潮气及光的影响,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。

易燃,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。

与过氯酸银、二甲亚砜反应剧烈。

1.1.3 基本用途染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。

橡胶工业用于制造橡胶助剂。

农药工业用于制造DDT, 涂料工业用于制造油漆。

轻工工业用于制造干洗剂和快干油墨。

化工生产中用作溶剂和传热介质。

分析化学中用作化学试剂。

1.2 苯简介苯(benzene, C6H6)有机化合物,是组成结构最简单的芳香烃,在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,其密度小于水,具有强烈的芳香气味。

可燃,有毒,为IARC第一类致癌物。

苯不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机剂。

其碳与碳之间的化学键介于单键与双键之间,称大π键,因此同时具有饱和烃取代反应的性质和不饱和烃加成反应的性质。

苯的性质是易取代,难氧化,难加成。

苯是一种石油化工基本原料。

苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。

苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。

苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基,用Ph表示。

1.2.1 物理性质苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体,易挥发。

苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水轻。

苯难溶于水,1升水中最多溶解1.7g苯;但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强,除甘油,乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶.除碘和硫稍溶解外,无机物在苯中不溶解.苯对金属无腐蚀性。

苯能与水生成恒沸物,沸点为69.25℃,含苯91.2%。

因此,在有水生成的反应中常加苯蒸馏,以将水带出。

在10-1500mmHg之间的饱和蒸气压可以根据安托万方程计算lgP = A - P/(C + t)参数:A = 6.91210,B = 1214.645,C = 221.205其中,P 单位为 mmHg,t 单位为℃。

1.2.2 化学性质苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。

1.2.3 基本用途脂肪、树脂和碘等的溶剂。

测定矿物折射指数。

有机合成。

光学纯溶剂。

高压液相色谱溶剂、用作合成染料、医药、农药、照相胶片、以及石油化工制品的原料、清漆、硝基纤维素漆的稀释剂、脱漆剂、润滑油、油脂、蜡、赛璐珞、树脂、人造革等溶剂。

氯苯作为一种重要的基本有机合成原料,在生产上应用广泛,由苯液相氯化法制得的氯苯中含有一定量的苯,本设计为一连续精馏塔,用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。

1.3 精馏原理精馏是分离液体混合物最常用一种作,在化工、炼油等工业中应用很广。

它通过汽、液两相的直接接触,利用组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发的由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传质过程。

精馏过程中,料液自塔的中部某适当的位置连续地加入塔内,塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝为液体。

冷凝液的一部分回入塔顶,称为回流液,其余作为塔顶产品(馏出液)连续排出。

在塔内上半部(加料位置以上)上升蒸汽和回流液体之间进行着逆流接触和物质传递。

塔底部装有再沸器(蒸馏釜)以加热液体产生蒸汽,蒸汽沿塔上升,与下降的液体逆流接触并进行物质传递,塔底连续排出部分液体作为塔底产品。

塔的上半部分(加料位置以上)称为精馏段,塔的下半部分包括再沸器(蒸馏釜)称为提馏段。

精馏用于比较难分离的体系,用普通的精馏不能分离的体系则可用特殊的精馏。

特殊精馏是在物系中加入第三组分,改变被分离组分的活度系数,增大组分间的相对挥发度,达到有效分离的目的。

1.4 塔设备概述塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,他可以使气(或汽)液或液液两相紧密接触,达到相际传质及传热的目的。

在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中,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,以及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。

塔设备中常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。

此外,工业气体的冷却和回收、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和减湿等。

最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。

作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气(汽)液两相能充分接触,以获得高的传质效率。

此外,为满足工业生产的需要,塔设备还必须满足以下要求:●生产能力大:即单位塔截面可以通过较大的汽、液两相流率,不会产生液泛等不正常的流动;●效率高:汽、液两相在塔内流动时能保持充分的密切接触,具有较高的塔板效率或较大的传质速率;●流动阻力小:流体通过塔设备的阻力降小,可以节省动力费用,在减压作时易于达到所要求的真空度;●有一定的作弹性:当汽、液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,且不会使效率产生较大的变化;●结构简单,造价低,安装检修方便;●能满足物系某些工艺特性,如腐蚀性、热敏性、起泡性等特殊要求。

第2章苯-氯苯分离精馏2.1 工艺流程连续精馏装置流程如图2-1所示图2-1连续精馏装置流程图首先,苯和氯苯的原料在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。

因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔中下降。

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