苯-氯苯精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计
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-氯苯板式精馏塔的 工艺流程设计
一、概述塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
常见的塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸、和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
化工厂或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品质量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环保等各个方面，都有重大的影响。
据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例（见表1—1）。
它所好用的刚才重量在各类工艺设备中也属较多（见表1—2）。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
表1-1 化工生产装置中各类工艺设备所占投资的比例表1-2 化工生产装置中塔设备所占的重量比例工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。
工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，呈正三角形排列。
上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）。
筛板塔是1932年提出的，当时主要用于酿造，其优点是结构简单，制造维修方便，造价低，气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。
其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。
但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板，故近年我国对筛板的应用日益增多，所以在本设计中设计该种塔型。
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计全本
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计学校专业姓名学号目录一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书———————3（一）设计题目———————————————————————————3 （二）操作条件———————————————————————————3 （三）设计内容———————————————————————————3 （四）基础数据———————————————————————————3 二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）——4（一）设计方案的确定及工艺流程的说明————————————————4 （二）全塔的物料衡算————————————————————————5 （三）塔板数的确定—————————————————————————5 （四）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算——————————10 （五）精馏段的汽液负荷计算—————————————————————12 （六）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算————————————————12 （七）塔板上的流体力学验算—————————————————————15 （八）塔板负荷性能图————————————————————————16 （九）精馏塔的附属设备和接管尺寸的计算———————————————19三、塔的提馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算——20（一）提馏段的物性及状态参数————————————————————20 （二）提馏段的汽液负荷计算—————————————————————22 （三）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算————————————————23 （四）塔板上的流体力学验算—————————————————————25 （五）塔板负荷性能图————————————————————————27 四、精馏塔的设计计算结果汇总一览表————————30一、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99.2%的氯苯51000t/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%，原料液中含氯苯为35%（以上均为质量%），料液温度为50℃（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：R=1.8R min；4.塔釜加热蒸汽压力506kPa；5.单板压降不大于0.7kPa；6.年工作日330天，每天24小时连续运行。
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-氯苯分离精馏塔设计说明
二、设计方案的确定1.操作压力：蒸馏操作可在常压，加压，减压下进行。
应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。
例如对于热敏感物料，可采用减压操作。
本次设计为一般物料因此，采用常压操作。
2.进料状况：进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。
但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔。
这样塔的操作比较容易控制。
不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也叫方便。
本次设计采用泡点进料即q=1。
3.加热方式蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式，若塔底产物基本上就是水，而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。
便可以直接采用直接加热。
直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热，在釜只需安装鼓泡管，不需安装庞大的传热面，这样，操作费用和设备费用均可节省一些，然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断涌入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下。
塔釜中易于挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍微有增加。
但对有些物系。
当残液中易挥发组分浓度低时，溶液的相对挥发度大，容易分离故所增加的塔板数并不多，此时采用直接蒸汽加热是合适的。
4.冷却方式塔顶的冷却方式通常水冷却，应尽量使用循环水。
如果要求的冷却温度较低。
可考虑使用冷却盐水来冷却。
5.热能利用蒸馏过程的特性是重复进行气化和冷凝。
因此，热效率很低，可采用一些改进措施来提高热效率。
因此，根据上叙设计方案的讨论及设计任务书的要求，本设计采用常压操作，泡点进料，间接蒸汽加热以及水冷的冷却方式，适当考虑热能利用。
三、精馏塔的工艺计算和论叙（一）精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率2、相对挥发度的计算：①、各温度下苯和氯苯的饱和蒸汽压列表：②、计算得出各温度下苯的气液相百分比列表：计算公式为：；③、计算各温度下的苯对氯苯的相对挥发度： 计算公式为：理想状态下相对挥发度：④计算苯的平均相对挥发度：苯的相对挥发度一般应用各温度下的挥发度的几何平均值或者算术平均值表示，本设计中使用个温度下的几何平均值来表示。
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。
绘图(表)符合要求。
0—15分4 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0—15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业设计答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器选型设计学号：2010231118 学生：邹成龙(新疆工程学院, 乌鲁木齐830091) 摘要：在给定的工艺条件下，确定设计方案，通过对工艺流程的了解进行以下内容的设计，内容包括塔设备的概述、工艺过程流程图及过程简介、工艺部分的设计计算，塔辅助设备的设计计算以及物性数据t-x-y图、相平衡x-y图、图解法求理论塔板数图、符合性能图和阀孔分布图，最后，进行数据汇总。
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-氯苯板式精馏塔冷凝器工艺设计全本
苯-氯苯板式精馏塔冷凝器工艺设计工艺说明书学校：学院：专业：学号：姓名：目录一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书———————————————3 （一）设计题目———————————————————————————3 （二）操作条件———————————————————————————3 （三）设计内容———————————————————————————3 （四）基础数据———————————————————————————3 二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）—————————— 4 （一）设计方案的确定及工艺流程的说明————————————————5 （二）全塔的物料衡算————————————————————————5 （三）塔板数的确定—————————————————————————5 （四）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算——————————10 （五）精馏段的汽液负荷计算—————————————————————11三、标准系列化管式壳换热器的设计计算步骤——————————————13四、非标准系列化管式壳换热器的设计计算步骤—————————————13五、苯立式管壳式冷凝器的设计（标准系列）——————————————14六、苯立式管壳式冷凝器的设计—工艺计算书（标准系列）————————16 （一）确定流体流动空间———————————————————————16 （二）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据————————————16 （三）计算热负荷——————————————————————————16 （四）计算有效平均温度差——————————————————————16 （五）选取经验传热系数K值—————————————————————16 （六）估算换热面积—————————————————————————17 （七）初选换热器规格————————————————————————17 （八）核算总传热系数K0———————————————————————17 （九）计算压强降——————————————————————————18 七、板式精馏塔工艺设计感想--------------------—————————----19化工原理课程设计任务书课程设计题目——苯-氯苯板式精馏塔冷凝器的设计 一、设计题目设计一苯-氯苯连续精馏塔冷凝器。
苯-氯苯精馏塔工艺设计
苯-氯苯精馏塔工艺设计摘要：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1.设计方案简1.1踏板与设计方案简介板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分.工业塔常用的筛孔孔径为3-8mm，按正三角形排列.空间距与孔径的比为2.5-5.近年来有大孔径(10-25mm)筛板的，它具有制造容易，不易堵塞等优点，只是漏夜点低，操作弹性小。
筛板塔的特点如下:(1)结构简单、制造维修方便。
(2)生产能力大，比浮阀塔还高。
(3)塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏。
(4)塔板效率较高，但比浮阀塔稍低。
(5)合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性，仅稍低与泡罩塔。
(6)小孔径筛板易堵塞，故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液。
1.2 塔板性质此设计的塔型为筛板塔。
筛板塔是很早出现的一种板式塔。
五十年代起对筛板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。
相比于泡罩塔，筛板塔具有下列优点：生产能力大20-40%，塔板效率高10-15%，压力降低30-50%，而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装、维修都较容易。
从而一反长期的冷落状况，获得了广泛应用。
近年来对筛板塔盘的研究还在发展，出现了大孔径筛板(孔径可达20-25mm),导向筛板等多种形式。
作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气(汽)液两相充分接触，以获得较高的传质效率。
此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。
此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑生产能力大、操作弹性大、流体流动的阻力小、结构简单、耐腐蚀、方便操作等要求。
苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计与冷凝器的选型设计书
苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计书(一)设计题目苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计(二)设计容某工厂拟采用一板式塔分离苯-氯苯混合液。
已知：生产能力为年产65000吨99％的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45％（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2％；残夜中氯苯含量不得低于99％；塔顶冷凝器用流量为3000kg/h、温度为30℃的水冷却。
试根据工艺要求进行：⑴板式精馏塔的工艺设计；⑵标准列管式塔顶冷凝器的选型设计。
(三)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，1.8Rmin4.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。
(四)设计要求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.冷凝器的热负荷；8.冷凝器的选型及核算;9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
(五)基础数据p（mmHg）1.组分的饱和蒸汽压i2.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.组分的表面力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面力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：359.2c t C =︒）5.其他物性数据可查化工原理附录。
苯-氯苯分离精馏塔设计
pB
1.0
1.0
0.9
0.9
0.8
0.8
0.7
0.7
0.6
0.6
y 0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.0
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8 0.9
1.0
x
图 1 苯—氯相平衡曲线图
140
120
100
t
80
60 0.0
140
120
100
80
60
p
o B
/
kPa
19.66 27.33 39.48 53.33 73.02 95.86 101.33
p po 1.004 0.677 0.440 0.265 0.125 0.019 0
x
p
o A
B
po
B
y
p
o A
x
p
1.001 0.913 0.782 0.613 0.369 0.072 0
pA
5.137 5.000 4.559 4.399 4.113 3.950 3.816
设计工艺计算
2 设计方案的确定
2.1 操作压力
本次设计为一般物料因此，采用常压操作。
2.2 进料状况
进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。但在实际操作中一般将 物料预热到泡点或近泡点， 才送入塔内。 这样塔的操作比较容易控制。 不受季节气温的影响， 此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同， 在设计和制造上也叫方便。 本次设计采用泡点进 料。
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本科毕业论文（设计）题目：苯—氯苯精馏塔工艺设计及塔顶冷凝器选型设计专业：化学工程与工艺(煤化工方向)姓名：指导教师：职称：答辩日期：延安大学学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
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作者签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解延安大学有关保留和使用学位论文的规定，即：本科生在校攻读学士学位期间论文工作的知识产权单位属延安大学，学生公开发表需经指导教师同意。
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保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在 2 年解密后适用本授权书。
非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。
作者签名：日期：导师签名：日期：前言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。
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%，塔顶产品苯纯度不低于99%（质量分数）。
精馏是分离液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，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。
该过程同时进行传热、传质的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。
根据设计书任务，本设计精馏塔中采用筛板塔进行分离。
筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上，但由于对筛板的流体力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。
五十年代来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了较完善的设计方法。
据报导，在欧洲和美国，塔设备总数的60%采用筛板塔板。
在日本也有25%的塔设备应用了筛板塔板。
在我国一些炼油厂，从国外引进的装置中也大量使用了筛板塔板，并且收到了良好的使用效果。
表征某种类型塔板性能的主要参数有最大处理量、塔板效率、操作弹性及造价。
而塔板能否最大限度地发挥其性能则取决于塔板的流体力学性能和准确的计算方法。
筛板精馏塔具有结构简单、造价低；板上液面落差小，生产能力较大；气体分散均匀,传质效率高等特点。
筛板塔板以其结构上的特点，在对分离物料的适应性、塔板压力降、塔板效率和处理量等方面优于其它类型的塔板。
同时，它的设计计算方法比较完整和准确，在分馏系统的扩能和增效节能改造中，推荐采用筛板塔板替代其它类型塔板。
填料塔最关键的问题是要解决液体分布均匀的问题，如果在大塔情况下液体分布比较难控制，现在板式塔盘技术比较成熟，操作弹性不比填料塔差。
目录(一)设计题目 (1)(二)设计内容 (1)(三)操作条件 (1)(四)设计要求 (1)(五)基础数据 (1)1流程的确定和说明 (5)1.1加料方式 (5)1.2 加料状态 (5)1.3 塔顶蒸汽冷凝方式 (5)1.4 塔釜加热方式 (5)1.5 出料状态 (5)2.1 精馏塔的物料衡算 (6)2.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6)2.1.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 (6)2.2 塔板数的确定 (7)2.2.1 气液平衡相图 (7)2.2.2 确定操作的回流比R (7)2.2.3求精馏塔的汽、液相负荷 (8)2.2.4确定理论板数 (8)2.2.5全塔效率 (9)3.塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (9)p (9)3.1平均压强mt (10)3.2平均温度mM (10)3.3平均分子量mρ (10)3.4平均密度mρ (10)3.4.1.液相平均密度Lρ (11)3.4.2汽相平均密度V m,σ (11)3.5液体的平均表面张力m4塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (11)4.1塔径、空塔气速 (11)4.2溢流装置 (13)4.2.2出口堰高w h (13)4.2.3弓形降液管宽度d W 和截面积f A (14)4.2.4降液管的底隙高度b h (14)4.3塔板布置 (15)4.3.3开孔数n 和开孔率ϕ (15)4.5塔板上的流体力学验算 (16)4.5.1气体通过筛板压降p h 和p p ∆的验算 (16)4.5.2雾沫夹带量v e 的验算 (19)4.5.3漏液的验算 (19)4.6塔板负荷性能图 (20)4.6.1过量液沫夹带线（1） (20)4.6.2液泛线（2） (21)4.6.3液相负荷上限线（3） (22)4.6.4漏液线（气相负荷下限线）（4） (22)4.6.5液相负荷下限线（5） (23)4.7精馏塔冷凝器的选型 (24)4.7.1.确定流体流动空间 (24)4.7.2计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 (24)4.7.3计算热负荷 (25)4.7.4计算有效平均温度差 (25)4.7.5选取经验传热系数K 值 (25)4.7.6估算换热面积 (25)精馏塔计算结果一览表 (27)主要符号说明 (29)结束语 (30)参考文献 (31)谢 辞 (32)设计任务书(一)设计题目苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计(二)设计内容某工厂拟采用一板式塔分离苯-氯苯混合液。
已知：生产能力为年产65000吨99％的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45％（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2％；残夜中氯苯含量不得低于99％；塔顶冷凝器用流量为3000kg/h、温度为30℃的水冷却。
试根据工艺要求进行：⑴板式精馏塔的工艺设计；⑵标准列管式塔顶冷凝器的选型设计。
(三)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，1.8Rmin4.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。
(四)设计要求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.冷凝器的热负荷；8.冷凝器的选型及核算;9.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。
(五)基础数据p（mmHg）1.组分的饱和蒸汽压i2.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 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：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：359.2c t C =︒） 5.其他物性数据可查化工原理附录。
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计及冷凝器的选型设计摘要：本设计对苯—氯苯分离过程板式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；⑥冷凝器的选型。
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；分离效率；精馏塔；冷凝器The Design of sieve plate-distillation Tower about the Separating 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 programes 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 determinated③the calculation of properties of matter date ④the sizeof the Distillation tower has been computed ⑤The main tray sizeof the distillation tower has been reckoned.⑥The selection and design of consendonser. 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.Keywords: Benzene separate from chlorobenzene;Sieve plate-distillation Tower; Consendonser.1流程的确定和说明1.1加料方式通过对物料流量和流速稳定性传质效率安装等方面综合考虑，本次设计采用泵进料，这样可以节省费用，稳定流量。