化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)

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化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计

化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计苯氯苯浮阀塔是化工生产中常用的一种设备，主要用于苯和氯苯的分离和提纯。

在该浮阀塔中，通过塔底的预热器，将液态的混合物加热蒸发，再经由塔顶冷凝器将蒸气冷凝成为液态，以实现物质的分离和提纯。

化工原理设计苯氯苯浮阀塔的关键是确认最佳的设计参数。

液流速度、空气流速、平衡液位等参数对塔的分离效率、操作工艺负荷等都有重要影响。

在设计过程中需要充分考虑这些因素，合理权衡喷嘴数量、塔体高度、内径等参数，以提高塔的性能。

首先，需要确认浮阀塔的塔径和塔高。

塔高的选择要考虑到塔内的反应与质量传递过程。

浮阀塔中，质量传递主要是由于液相在塔体高度方向的流动形成，所以为保证传质效率，塔高一般设计为4-12m。

塔径的选择则要考虑工艺流量和塔板间距离的影响。

塔径过小会导致塔内的反应失控，过大则会增加操作成本，故应根据工艺流量和塔板间距离确定合理的塔径。

其次，液相进口点和出口点的决定也是比较关键的。

进液点和出液点应设于塔板中央，浮阀的位置也应处于中央。

这样可保证液相在塔内均匀流动，提高传质效率。

然后，在塔板上的液相喷洒和气相进入也要根据具体情况进行设计。

塔板下设有喷嘴，每个喷头的喷洒范围应该考虑喷雾覆盖面积、流量和液体通过喷嘴的速率等因素。

塔板的孔板孔径和孔距也会直接影响喷雾效果，应根据蒸汽流量、液相负荷等来设计。

而气相的进入则可通过气幕来控制，气幕的作用是抑制液体喷出和防止气泡垂降，提高两相传质效率。

最后，需要注意的是浮阀的设计。

化工原理设计中，浮阀的作用是控制塔内的平衡液位，实现较好的分离效果。

浮阀的设计应考虑均衡稳定，阻力小，否则会影响塔的传质效率。

一般来说，浮阀的规格与液位高度相匹配，浮阀的形状应优化，以减少液态流动时的阻力提高传质效率。

综上所述，化工原理设计苯氯苯浮阀塔是一个综合性的工程设计过程，需要综合考虑众多因素。

必须在实际研发中不断改进，优化设计参数，达到最佳效果。

这样将有助于提高塔的性能和分离效率，降低生产成本，实现良好的工业和环境效益。

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-氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计

苯-氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计化工原理课程设计分离苯—氯苯混合液的浮阀塔工艺设计学院：化学化工与材料科学学院专业：化学工程与工艺班级： 09级本科2班组别：第十一组组员：孙承鹏、孙翠翠、童玉洁、王惠王克强、王青红、王午伟、王欣王晓鹏、王永见、王言伟目录一．苯及氯苯性质的基本介绍51.1苯的基本介绍 (6)用途 (8)危险性概述 (8)泄漏应急处理 (8)安全措施 (8)灭火方法 (9)紧急处理 (9)1.2氯苯的基本简介 (9)91111 (11)11二、塔的工艺计算122.1塔的物料衡算 (14)2.2全塔物料衡算 (15)2.3塔板数的确定 (15)N的计算 (15)2.3.1塔板数TE (17)2.3.2 全塔效率T2.3.3 实际塔板数N (18)P (18)2.3.4操作压强mt (18)2.3.5 温度mM (18)2.3.6 平均分子量mρ (19)2.3.7 平均密度mσ (21)2.3.8 液体表面张力mμ (21)2.3.9 液体粘度Lm三、塔和塔板主要工艺尺寸的设计223.1塔径的计算 (22)3.1.1精馏段的计算 (23)3.1.2提馏段的计算： (24)3.2塔高的计算 (25)3.3溢流装置的计算 (25)3.4塔板布置的计算 (27)3.5浮阀塔板的流体力学验算 (30)3.5.1塔板流体力学验算（精馏段） (31)3.5.2塔板负荷性能图 (31)3.5.3塔板流体力学验算（提馏段） (33)3.5.4塔板负荷性能图 (31)3.6塔体接管设计 (39)四、设计结果概要及汇总40五．工艺流程图41六、总结错误！未定义书签。

一．苯及氯苯性质的基本介绍1.1苯的基本介绍用途脂肪、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。

危险性概述由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。

人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。

化工原理课程设计苯-氯苯精馏塔

化工原理课程设计苯-氯苯精馏塔
苯-氯苯精馏塔是一种常用的化学反应装置，它的主要作
用是分离混合物中的不同组分。

该装置利用液体的沸点来实现分离，可以有效地调节不同物质的比例。

它的基本结构包括精馏塔的体积、高度、温度和压力等参数，以及控制系统和气体供应系统。

苯-氯苯精馏塔的工作原理是将混合物加入到精馏塔中，
混合物中的不同物质会按照它们的沸点从低温到高温依次进行分离。

在精馏塔中，混合物会在蒸汽和冷却水的作用下，进行分离，蒸汽会使低沸点的物质从塔底升至塔顶，而高沸点的物质会沿着塔体下降到塔底，最终实现分离。

苯-氯苯精馏塔具有结构简单、操作方便、操作安全、运
行可靠、成本低等优点，在化工生产中具有重要的应用价值。

苯-氯苯精馏塔的设计要考虑许多因素，包括塔体的体积、高度、温度和压力，以及控制系统和气体供应系统。

精馏塔的体积太小或太大都会影响分离效果，而温度和压力也是影响分离效果的重要因素，控制系统和气体供应系统也必须考虑进去。

苯-氯苯精馏塔是一种常用的化学反应装置，它可以有效
地调节不同物质的比例，在化工生产中具有重要的应用价值。

在设计精馏塔时，要考虑到精馏塔的体积、高度、温度和压力，以及控制系统和气体供应系统，以确保精馏塔的正常运行。

苯氯苯板式精馏塔课程设计F1浮阀塔

苯氯苯板式精馏塔课程设计F1浮阀塔
苯氯苯板式精馏塔是提高精馏效果的重要设备，有别于传统的单塔精馏器。

它通过把多个塔当成一个整体，充分利用the相互作用的原理，能够提高提纯的效率和更加有效的把握质量。

F1浮阀塔就是苯氯苯板式精馏塔中的一种，它具有较强的稳定性和收率，受到众多行业的青睐。

一般来说，F1浮阀塔的结构是由板材和框架组成的。

板材分为上板和下板，两者之间由框架固定在一起，框架的结构是一个三角形的形状，对应的是塔的三个档位。

从上板到下板，是由多种不同类型的精馏板排列，每种精馏板的厚度和材料都不一样，以满足不同需要的精馏需求。

苯氯苯板式精馏塔中的F1浮阀塔结构是由浮阀、调节阀、联轴器和变速箱等组成的。

其中，浮阀用于调节塔内部压力，当塔内部压力上升时，浮阀就会随之自行关闭，以降低压力，稳定塔内部环境；调节阀则用于调节精馏剂进入塔内的流量，以确保塔内部环境的平衡运转；联轴器和变速箱则控制塔的转速，确保精馏过程的预期效果。

此外，F1浮阀塔的操作非常简单，只需要按照正确的步骤就可以完成。

首先，要检查塔内精馏板的安装，确保板材和框架完好无损；其次，要调节浮阀和调节阀的位置，并根据实际情况进行调整，以获得最佳效果；最后，需要检查变速箱和联轴器，以确保塔的转速正确。

总之，F1浮阀塔是一种高效的精馏设备，有着较强的稳定性和性能。

苯氯苯板式精馏塔的F1浮阀塔可以满足各种行业的不同精馏
需求，操作也比较简单。

如果正确地运用，可以大大提高精馏效率。

化工原理课程设计苯和氯苯的精馏塔塔设计苯氯苯化工精馏塔塔设计课程设计精馏塔设计精馏塔的苯与氯苯精馏精

大庆师范学院《化工原理》课程设计说明书设计题目学生姓名指导老师学院专业班级完成时间目录第一节前言............................................ 错误!未定义书签。

1.1填料塔的主体结构与特点.......................... 错误!未定义书签。

1.2填料塔的设计任务及步骤.......................... 错误!未定义书签。

1.3填料塔设计条件及操作条件........................ 错误!未定义书签。

第二节填料塔主体设计方案的确定 ......................... 错误!未定义书签。

2.1装置流程的确定.................................. 错误!未定义书签。

2.2 吸收剂的选择................................... 错误!未定义书签。

2.3填料的类型与选择.................................. 错误!未定义书签。

2.3.1 填料种类的选择............................ 错误!未定义书签。

2.3.2 填料规格的选择............................ 错误!未定义书签。

2.3.3 填料材质的选择............................ 错误!未定义书签。

2.4 基础物性数据.................................... 错误!未定义书签。

2.4.1 液相物性数据............................. 错误!未定义书签。

2.4.2 气相物性数据............................. 错误!未定义书签。

2.4.3 气液相平衡数据........................... 错误!未定义书签。

化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)初稿(1)

荆楚理工学院课程设计成果学院: _________ 荆楚理工学院班级: ___________________学生姓名：_____________________ 学号: _________________设计地点（单位）________________ 荆楚理工学院___________________设计题目：苯一氯苯混合液的板式精馏塔的设计完成日期：2013年12月6日指导教师评语：____________________________________________________________________成绩（五级记分制）: _________________教师签名: ________________________________化工原理课程设计任务书设计题目：苯一氯苯混合液的板式精馏塔的设计学生姓名课程名称化工原理课程设计地点学生平时上课对应的教室一、设计内容（一）工艺设计 1、选择工艺流程2、精馏塔工艺计算（1）物料衡算确定各物料流量和组成;（2 ）经济核算确定适宜的回流比；（3）精馏塔实际塔板数。

（二）精馏塔设备设计1、塔和塔板主要工艺结构的设计计算；2、塔内流体力学性能的设计计算；3、绘制塔板负荷性能图。

画出精馏段和提馏段某块的负荷性能图;说明：负责精馏段、负责提馏段4、附属设备设计和选用；说明：负责冷凝器的设计、负责再沸器的设计；其他附属设备共同完成。

5、绘制带控制点的工艺流程图、精馏塔的工艺条件图；说明：负责绘制带控制点的工艺流程图；负责绘制精馏塔的工艺条件图。

（三）编写设计说明书（ 1、目录2、设计题目3、流程示意图4、流程和方案的说明及论证5、设计结果概要（主要设备尺寸，各种物料量和操作状态，能耗指标，设计时规定的主要操作参数及附属设备的规格型号及数量）6、设计计算与说明7、对设计的评述及有关问题的分析讨论8、参考文献目录二、设计要求专业班级起止时间设计内容及要求1、写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源；2、每项设计结束后，列出计算结果明细表；教研室主任: 2013年11月指导教师:目录绪论 (1)1．设计方案的思考 (1)2. 设计方案的特点 (1)3．工艺流程的确定 (1)一．设备工艺条件的计算 (1)1.1．设计方案的确定及工艺流程的说明 (2)1.2．全塔的物料衡算 (2)1.2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (2)1.2.2 平均摩尔质量 (3)1.2.3 料液及塔顶 (3)底产品的摩尔流率 (3)1.3．塔板数的确定 (3)1.3.1 理论塔板数N T的求取 (3)1.3.2 确定操作的回流比R (4)1.3.3 求理论塔板数 (5)1.3.4 实际塔板数N p（近似取两段效率相同） (7)1.4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 (7)1.4.1 平均压强p m (7)1.4.2 平均温度t m (7)1.4.3 平均分子量M m (8)144平均密度p (8)144.1液相平均密度p,m (8)1.4.4.2汽相平均密度p,m (9)1.4.5液体的平均表面张力°m (10)1.4.6液体的平均粘度比,m (11)1.4.6.1 塔顶液相平均粘度 (11)1.4.6.2 进料板液相平均粘度 (12)1.4.7 气液相体积流量 (12)1.5 主要设备工艺尺寸设计 (13)1.5.1 塔径 (13)1.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (14)1.6.1 溢流装置 (14)1.6.1.1 溢流堰长（出口堰长）l w (15)1.6.1.2 出口堰高h w (15)1.6.1.3 降液管的宽度W d 和降液管的面积A f (16)1.6.1.4 降液管的底隙高度h o (17)1.6.2 塔板布置 (18)1.6.2.1 塔板的分块 (18)1.6.2.2 边缘区宽度确定 (18)1.6.2.3 开孔区面积计算 (18)1.6.2.4 浮阀数计算及其排列 (19)二塔板的流体力学计算 (21)2.1 塔板压降 (21)2.2 液泛计算 (23)2.3 雾沫夹带的计算 (24)2.4 塔板负荷性能图 (26)2.4.1 雾沫夹带上限线 (26)2.4.2 液泛线 (27)2.4.3 液相负荷上限线 (29)2.4.4 气体负荷下限线（漏液线） (29)2.4.5 液相负荷下限线 (30)三板式塔的结构与附属设备 (31)3.1 塔顶空间 (32)3.2 塔底空间 (32)3.3 人孔数目 (32)3.4 塔高 (32)3.5 接管 (33)3.5.1 进料管 (33)3.5.2 回流管 (34)3.5.3 塔顶蒸汽接管 (34)3.5.4 釜液排出管 (35)3.6 法兰 (36)3.7 筒体与封头 (36)3.7.1 筒体 (36)3.7.2 封头 (36)3.7.3 裙座 (37)3.7.4 除沫器 (37)3.8 附属设备设计 (38)3.8.1 泵的计算及选型 (38)3.8.2 冷凝器设计 (39)3.8.2.1 设计任务和条件 (39)3.8.3 再沸器 (44)3.8.4 预热器 (45)3.8.5 塔顶冷却器 (46)3.8.6 塔底冷却器 (47)四计算结果总汇 (49)五结束语 (50)六符号说明： (51)附录 1 浮阀精馏塔工艺条件图 (52)附录 2 带控制点工艺流程图 (52)参考文献： (52)绪论1．设计方案的思考通体由不锈钢制造，塔节规格①25〜100mm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。

化工原理设计(苯-氯苯浮阀塔设计)

化工原理课程设计任务书(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设计任务(1)原料液中含氯苯35% (质量)。

(2)塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％(质量)。

(3)年产纯度为99.8％的氯苯41000吨操作条件(1)塔顶压强4KPa(表压)，单板压降小于0.7KPa。

(2)进料热状态饱和蒸汽进料。

(3)回流比自选。

(4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压)设备型式F1型浮阀塔设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。

（三）设计内容1）．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) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

9) 辅助设备的设计与选型2．设计图纸要求：1) 绘制工艺流程图2) 绘制精馏塔装置图苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据其他物性数据可查有关手册。

目录前言 ............................................ 错误！未定义书签。

1．设计方案的思考 ................................ 错误！未定义书签。

2.设计方案的特点 ................................. 错误！未定义书签。

3．工艺流程的确定 ................................ 错误！未定义书签。

一．设备工艺条件的计算 ........................... 错误！未定义书签。

1．设计方案的确定及工艺流程的说明 ................ 错误！未定义书签。

2．全塔的物料衡算 ................................ 错误！未定义书签。

2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 ............. 错误！未定义书签。

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。

化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)

课程设计说明书课程设计名称化工原理课程设计课程设计题目苯-氯苯混合液浮阀式精馏塔设计姓名学号专业班级指导教师提交日期化工原理课程设计任务书(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设计任务(1)原料液中含氯苯35% (质量)。

(2)塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％(质量)。

(3)年产纯度为99.8％的氯苯吨41000吨操作条件(1)塔顶压强4KPa(表压)，单板压降小于0.7KPa。

(2)进料热状态自选。

(3)回流比R=（1.1-3）R min。

(4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压)设备型式F1型浮阀塔设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。

9) 辅助设备的设计与选型2．设计图纸要求：1) 绘制工艺流程图2) 绘制精馏塔装置图（四）参考资料1．物性数据的计算与图表2．化工工艺设计手册3．化工过程及设备设计4．化学工程手册5．化工原理苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据其他物性数据可查有关手册。

目录前言 ................................................................................................................................................................ 6 1．设计方案的思考 ................................................................................................................................................ 6 2.设计方案的特点 .................................................................................................................................................... 6 3．工艺流程的确定 ................................................................................................................................................ 7 一．设备工艺条件的计算 ............................................................................................................................ 8 1．设计方案的确定及工艺流程的说明 ........................................................................................................... 8 2．全塔的物料衡算 (8)2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8)2.2 平均摩尔质量 ............................................................................................................................................... 9 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 ............................................................................................................... 9 3．塔板数的确定 ..................................................................................................................................................... 93.1理论塔板数T N 的求取 (9)3.2 确定操作的回流比R ............................................................................................................................... 10 3.3求理论塔板数 ............................................................................................................................................. 12 3.4 全塔效率T E (14)3.5 实际塔板数pN （近似取两段效率相同） (15)4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 (15)4.1平均压强m p (15)4.2 平均温度m t (16)4.3平均分子量m M (16)4.4平均密度m ρ (17)4.5 液体的平均表面张力m σ (18)4.6 液体的平均粘度mL μ, (19)4.7 气液相体积流量........................................................................................................................................ 20 6 主要设备工艺尺寸设计 .................................................................................................................................. 21 6.1 塔径 ............................................................................................................................................................... 21 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ................................................................................................................ 23 7.1 溢流装置 ..................................................................................................................................................... 23 7.2 塔板布置 .. (25)二塔板流的体力学计算 ........................................................................................................................... 28 1 塔板压降 .............................................................................................................................................................. 28 2 液泛计算 .............................................................................................................................................................. 30 3雾沫夹带的计算 ................................................................................................................................................. 32 4塔板负荷性能图 . (33)4.1 雾沫夹带上限线........................................................................................................................................ 33 4.2 液泛线 .......................................................................................................................................................... 34 4.3 液相负荷上限线........................................................................................................................................ 35 4.4 气体负荷下限线（漏液线） ................................................................................................................ 36 4.5 液相负荷下限线. (37)三板式塔的结构与附属设备 ................................................................................................................... 39 1 塔顶空间 .............................................................................................................................................................. 39 2 塔底空间 .............................................................................................................................................................. 40 3 人孔数目 .............................................................................................................................................................. 40 4 塔高 ....................................................................................................................................................................... 40 浮阀塔总体设备结构简图： ..................................................................................................................... 42 5接管 (42)5.1 进料管 .......................................................................................................................................................... 42 5.2 回流管 .......................................................................................................................................................... 43 5.3 塔顶蒸汽接管 ............................................................................................................................................ 44 5.4 釜液排出管 ................................................................................................................................................. 44 5.5 塔釜进气管 ................................................................................................................................................. 45 6法兰 ........................................................................................................................................................................ 45 7 筒体与封头.......................................................................................................................................................... 46 7.1 筒体 ............................................................................................................................................................... 46 7.2 封头 ............................................................................................................................................................... 46 7.3 裙座 ............................................................................................................................................................... 47 8 附属设备设计 .. (47)8.1 泵的计算及选型 (47)8.2 冷凝器 (48)8.3 再沸器 (49)四计算结果总汇 (49)五结束语 (51)六符号说明： (52)前言1．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。

苯氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计书

摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。

精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。

为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。

塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。

本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。

此设计针对二元物系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，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。

本设计书对苯和氯苯的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算等。

采用浮阀精馏塔，塔高14.23米，塔径1.0米，计算理论板数为8.5。

算得全塔效率为0.52。

塔顶使用全凝器，部分回流。

精馏段实际板数为6，提馏段实际板数为11。

通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。

对塔的流体力学进行验证后，符合浮阀塔的操作性能。

经过对塔设备的强度计算，壁厚8mm，满足设计要求。

关键词：分离提纯或回收苯__氯苯精馏浮阀塔设备结构一．苯-氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计任务1.1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15000t，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%）。

1.2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；1.3塔板类型浮阀塔板（F1型）。

1.4工作日每年300天，每天24小时连续运行。

1.5厂址厂址为天津地区。

1.6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。

化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计

化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计化工原理设计苯氯苯浮阀塔设计化工生产过程中，分离和提纯是非常重要的步骤。

苯和氯苯是两种在工业上广泛使用的有机化合物，生产过程中需要通过分离提纯进行生产。

其中，苯氯苯浮阀塔是一种常见的分离设备。

本文将从苯和氯苯的性质、化工原理、苯氯苯浮阀塔的原理及设计等方面进行探讨。

1.苯和氯苯的性质苯分子式为C6H6，为无色透明液体，具有特殊的芳香味。

苯的沸点为80.1℃，密度为0.88g/cm³。

它是一种非极性分子，溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂，不溶于水。

苯可以用作溶剂、合成原料等，广泛应用于化学、医药、染料等行业。

氯苯是通过苯和氯气反应合成的有机化合物，包括单氯苯、邻氯苯、间氯苯和对氯苯。

这些化合物都是有毒的，不同的氯苯在性质上有所不同。

氯苯的沸点随着氯原子的位置变化而有所不同。

若氯原子与苯环相邻，则沸点较高，若氯原子与苯环对位，则沸点较低。

氯苯可以用于一些特定的化学反应过程中，也常被用作农药和杀虫剂等。

2.化工原理苯氯苯浮阀塔的原理是基于两种化合物的不同挥发性实现的。

一般来讲，苯挥发性较强，氯苯挥发性相对较弱。

在苯氯苯浮阀塔内，苯和氯苯混合气体被送入浮阀塔中，由于苯的挥发性较强，因此苯会比氯苯更快地上升并在顶部冷凝成液态，随着阀门的打开，液态苯进一步下落并在底部收集。

收集的苯再次经过加热、蒸发、冷却等过程，最终达到预期的纯度要求。

3.苯氯苯浮阀塔的设计苯氯苯浮阀塔的设计需要考虑苯和氯苯的物理性质、化学反应过程特点，还需要根据加工工艺、设备实际情况等多方面考虑确定。

苯氯苯浮阀塔具有三个区域：加热区、分离区和冷却区。

加热区通过外加热、蒸汽等方式使苯氯混合物升温达到蒸发要求；分离区设置苯、氯苯的分离板，确保苯、氯苯分离收集；冷却区则使得苯氯混合气体冷却后可回收使用。

在设计苯氯苯浮阀塔时，需要考虑多方面因素，例如：容积、气体流速、倾角、压降、物料平衡及操作安全等。

设计要合理，并不断的优化改进。

化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)_-_副本解析

目录前言 (I)1．设计方案的思考................................................................................................................................ I 2.设计方案的特点.................................................................................................................................. I 3．工艺流程的确定................................................................................................................................ I 第一章设备工艺条件的计算 (1)1.1设计方案的确定及工艺流程的说明 ............................................................................................... 1 1.2全塔的物料衡算. (1)1.2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 .................................................................................. 1 1.2.2 平均摩尔质量 ...................................................................................................................... 1 1.2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 .......................................................................................... 1 1.3塔板数的确定.. (2)1.3.1理论塔板数T N 的求取 ........................................................................................................ 2 1.3.2 确定操作的回流比R ........................................................................................................... 3 1.3.3求理论塔板数 ....................................................................................................................... 5 1.3.4 全塔效率T E ....................................................................................................................... 6 1.3.5 实际塔板数p N （近似取两段效率相同） ....................................................................... 7 1.4操作工艺条件及相关物性数据的计算 . (7)1.4.1平均压强m p ........................................................................................................................ 7 1.4.2 平均温度m t ........................................................................................................................ 8 1.4.3平均分子量m M ................................................................................................................... 8 1.4.4平均密度m ........................................................................................................................ 8 1.4.5 液体的平均表面张力m σ .................................................................................................101.4.6 液体的平均粘度mL μ, (11)1.4.7 气液相体积流量 ................................................................................................................ 12 1.5 主要设备工艺尺寸设计 . (13)1.5.1 塔径 ................................................................................................................................... 13 1.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 . (15)1.6.1 溢流装置............................................................................................................................ 15 1.6.2 塔板布置. (19)第二章塔板流的体力学计算 (22)2.1 塔板压降 (22)2.2 液泛计算 (24)2.3雾沫夹带的计算 (26)2.4塔板负荷性能图 (28)2.4.1 雾沫夹带上限线 (28)2.4.2 液泛线 (28)2.4.3 液相负荷上限线 (29)2.4.4 气体负荷下限线（漏液线） (30)2.4.5 液相负荷下限线 (30)第三章板式塔的结构与附属设备 (31)3.1 塔顶空间 (31)3.2 塔底空间 (31)3.3 人孔数目 (31)3.4 塔高 (31)第四章符号说明 (33)参考文献 (36)致谢 (37)前言1．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。

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2022级专业化学工程与工艺设计者姓名学号完成日期2022年某月某日指导老师目录一、设计概述81塔设备在化工生产中的作用与地位82塔设备的分类83板式塔83.1泡罩塔83.2筛板塔93.3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121.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率122.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量133.物料衡算13五、塔板数的确定131.q值的计算132.理论板数的确定132.2精馏塔的气液相负荷152.3求操作线方程152.4求理论板数：逐板法（塔顶全凝器）152.5板效率16六、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算171操作压力计算172操作温度计算173平均摩尔质量计算174平均密度计算184.1气相平均密度计算184.2液相平均密度计算194.3液体平均黏度计算20七、精馏塔的塔体的工艺尺寸计算211．塔径的计算212.操作压力计算223.操作温度计算224.平均摩尔质量计算225.平均密度计算235.1气相平均密度计算235.2液体表面张力计算245.3液体平均黏度计算24八、提馏塔的塔体工艺尺寸的计算251．塔径的计算252.提馏塔有效高度的计算26九、塔板主要工艺尺寸的计算261.溢流装置计算261.1堰长271.2溢流堰高度271.3弓形降液管宽度和截面和271.4降液管底隙高度282.塔板布置282.1边缘区宽度确定282.2开孔区面积按式计算，即282.3筛孔计算及排列29十、流体力学验算291、塔板压降291.1干板阻力的计算291.2气体通过液层的阻力的计算302.液面落差303.液沫夹带304.漏液315.液泛316.塔板负荷326.1漏液线326.2液沫夹带线326.3液相负荷下限线336.4液相负荷上限线346.5液泛线34十一、附属设备及主要附件的选型和计算351..在沸气的热量衡算352.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391、设计结果自我评价39十四、结束语40参考文献：40十五、思考题41符号说明英文字母Aα－阀孔的鼓泡面积m2Af－降液管面积m2AT－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mET－全塔效率（无因次）E－液体收缩系数（无因次）－物沫夹带线kg液/kg气F－进料流量kmol/hF0－阀孔动能因子m/g－重力加速度m/2HT－板间距mH－塔高mHd－清液高度mhc－与平板压强相当的液柱高度mhd－与液体流径降液管的压降相当液柱高度mhr－与气体穿过板间上液层压降相当的液柱高度mhf－板上鼓泡高度mhL－板上液层高度mh0－降液管底隙高度mh02v－堰上液层高度mhp－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mh2v－溢液堰高度mK－物性系数（无因次）L－塔内下降液体的流量m3/Lw－溢流堰长度mM－分子量kg/kmolN－塔板数Np－实际塔板数NT－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Rmin－最小回流比u－空塔气速m/w－釜残液流量kmol/hwc－边缘区宽度mwd－弓形降液管的宽度mw －脱气区宽度m某－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ma某－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:4KP(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0.7KP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。

苯-氯苯浮阀塔课程设计

苯-氯苯浮阀塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握苯和氯苯的基本性质，理解其结构与性质的内在联系；2. 学生能够描述浮阀塔的工作原理及其在化工生产中的应用；3. 学生能够了解有机化合物在浮阀塔中的分离过程，掌握相关化学工程术语。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析苯-氯苯混合物在浮阀塔中的分离效果，提出优化方案；2. 学生能够运用实验技能，进行浮阀塔实验操作，观察并记录实验现象；3. 学生能够运用图表、数据等工具，展示实验结果，并进行简单的数据分析。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习本课程，培养对化学工程的兴趣和热情，增强对化学科学的好奇心；2. 学生能够认识到化学知识在实际生产中的应用价值，提高将化学知识服务于社会发展的意识；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，增强实验操作的规范性和责任心。

课程性质：本课程为化学工程与工艺专业的一门专业核心课程，旨在帮助学生建立有机化合物分离与纯化的基本理论，提高实验操作技能。

学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的化学基础知识，对实验操作感兴趣，但缺乏化学工程方面的实践经验和系统知识。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，强化实验操作训练，培养学生的实际操作能力和工程思维。

通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论教学：- 有机化学基础：苯、氯苯的结构与性质，芳香性特征；- 化学工程基础：浮阀塔的工作原理，塔板效率，气液相传质过程；- 分离工程：有机化合物在浮阀塔中的分离原理，影响分离效果的因素。

2. 实践教学：- 实验操作：苯-氯苯混合物的浮阀塔分离实验，实验操作步骤及注意事项；- 实验数据分析：实验结果的处理，分离效果的评估，优化方案的设计。

3. 教学进度安排：- 第一周：苯、氯苯的基本性质及芳香性特征；- 第二周：浮阀塔的工作原理及分离工程基础；- 第三周：实验操作技能培训及实验操作；- 第四周：实验数据分析及优化方案设计。

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。

化工原理课程设计苯与氯苯的分离

因此，上下两段塔板压降如下
精馏段每层压降
提馏段每层压降
上下两段单板压降均符合设计任务要求。
2．液泛
为了防止液泛现象的发生，要求控制降液管中清液层高度，而
〔1〕与气体通过塔板压降所相当的液柱高度
精馏段
提馏段
〔2〕液体通过降液管的压头损失
精馏段
提馏段
〔3〕板上液层高度
精馏段和提馏段皆为
因此，，降液管中清液层高度如下：
六、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。
1．溢流装置的计算
〔1〕堰长：
〔2〕堰高：由，选用平直堰，堰上液层高度由弗兰西斯公式求得
精馏段：
取，那么
提馏段：
〔3〕降液管面积
当时，查表得
塔的相对操作面积为
〔4〕液体在降液管里停留的时间
精馏段
精馏段
可见，精馏段符合防止液泛的要求。
提馏段
可见，提馏段符合防止液泛的要求。
3．液沫夹带
(1) 精馏段液沫夹带量的验算
故在设计负荷下不会发生过量液沫夹带。
(2) 提馏段液沫夹带量的验算
故在设计负荷下不会发生过量液沫夹带。
4．漏液的验算
(1) 精馏段漏液的验算
取F0=5，那么
故在设计负荷下不会产生过量漏液。
精馏段
提馏段
〔2〕液相平均密度计算
塔顶时，
进料板时，
塔底时，
精馏段液相平均密度为
提馏段液相平均密度为
5．液相平均外表张力的计算
塔顶时，查得
进料板时，查得
塔底时，查得
精馏段液相平均外表张力为
提馏段液相平均外表张力为

苯-氯苯分离精馏塔设计

目录一、前言（1) 塔设备概叙 (1)（2）板式精馏塔的类型及特性 (1)二、设计方案的确定 (1)三精馏塔的工艺计算和论叙 (2)(1) 精馏塔的物料衡算.......................................................................................2（2）塔板数的计算 (3)（3）计算操作温度 (5)（4）塔的工艺尺寸的计算 (8)（5）板式塔的塔板工艺尺寸计算 (9)四、筛板的流体力学的验算 (12)五、塔板负荷性能图 (14)（1）漏液线 (14)（2）液沫夹带线 (15)（3）液相负荷下限线 (16)（4）液相负荷上限线 (16)（5）液泛线 (17)（6）负荷性能图 (18)六、板式塔的结构与附属设备 (18)（1）塔顶的结构 (18)（2）附属设备及其热量衡算 (19)七、塔体设计总表 (21)八、方案优化及设计源程序 (21)（1）方案优化 (21)（2）源程序 (22)(3) 运行结果 (31)九、课程设计总结及心得体会 (32)一、前言（一）塔设备设计概述：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)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：1、生产能力大；2、操作稳定，弹性大；3、流体流动阻力小；4、结构简单、材料耗用量少，制造和安装容易；5、耐腐蚀和不易阻塞，操作方便，调节和检修容易。

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。

化工原理课程设计苯氯苯

化工原理课程设计苯-氯苯化工原理课程设计目录第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) (3) (4)1.3.3 精馏塔加热与冷却介质的确定 (4) (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) (6) (8) (9)2.3 浮阀塔主要尺寸的设计计算 (11) (11) (11)2.4 塔板结构及计算 (11) (11) (12) (13) (14) (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)1化工原理课程设计第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。

典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、塔底再沸器、塔顶全凝器/冷凝器。

1.2工艺流程的确定首先，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。

气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的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，这个过程就叫做回流。