苯和氯苯的筛板塔课程设计
笨-氯苯课程设计设计说明书
第一章概述及设计方案简介根据设计任务书，这次的设计任务是设计一座精馏塔用来分离苯和氯苯两种物质，塔是一种高径比很大的反应设备，他在化工生产中非常常用，经常用于蒸馏分离，吸收操作，解吸操作和萃取等等。
精馏是用来液体混合物最常用的一种操作单元，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂的驱动下（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挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
精馏塔是大型的设备组装件，分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔又有筛板塔、泡罩塔、浮阀塔等。
根据设计任务书，这次要设计的精馏塔为板式塔，其中的塔板为筛板式筛板塔是很早出现的一种板式塔．它的结构简单，塔盘造价较低，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．筛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直径为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．因为本设计是用来分离苯和氯苯，属于较容易分离的物系，所以最小回流比较小，取回流比为最小回流比的2倍。
相关的工艺参数计算如下：第二章主要设备的工艺计算2.1精馏塔全塔物料衡算2．1．1设计已知条件及符号意义F：原料液流量（kmol/s） x F ：原料组成（摩尔分数）D：塔顶产品流量（kmol/s） x D ：塔顶组成（摩尔分数）W：塔底残液流量（kmol/s） x W：塔底组成（摩尔分数）苯的摩尔质量M A =78.11 kg/kmol氯苯的摩尔质量M B =112.61 kg/kmol已知：进料中含苯量48%，塔顶流出液含苯98%，釜残液中含苯量1% 生产能力为日产（24小时）100吨苯。
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。
苯氯苯板式塔课程方案
化工原理设计任务书一、设计题目: 苯-氯苯精馏塔的工艺设计二、设计任务1）进精馏塔的原料液中含氯苯为30%<质量百分比，下同），其余为苯。
2）塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
3）生产能力为日产纯度为99.8%的氯苯Z吨产品。
年工作日330天，每天24小时连续运行。
<设计任务量为55万吨/年）三、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.塔釜加热蒸汽压力506kPa；5.单板压降不大于0.7kPa；6.设备型式：自选7．厂址唐山地区四、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.塔板流体力学计算；4.塔附件设计计算；5.塔总体高度设计；6. 辅助设备的选型与计算；7.塔的机械强度校核；8.设计结果列表或设计一览表；9.精馏塔的装配图10.对设计结果的自我评价总结与说明11.设计说明书一份五、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 氯苯 t B 111.11127-=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：38.01212⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=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。
苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书<精馏段部分）一、精馏塔的物料衡算1.料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78和112.5 kg/kmol 。
苯与氯苯筛孔课程设计
苯与氯苯筛孔课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握苯和氯苯的化学性质，理解其在有机化学中的重要性。
2. 学生能了解苯和氯苯的结构特点，掌握其命名方法。
3. 学生能解释苯与氯苯的制备方法，了解其反应原理。
技能目标：1. 学生能运用化学实验技能，进行苯与氯苯的制备和性质研究。
2. 学生能够运用批判性思维，分析实验结果，提出合理的解释。
3. 学生能够通过小组合作，进行实验方案的设计和实施，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学实验的兴趣，增强探索精神和实验操作的自信心。
2. 学生认识到化学对生活、环境和社会的影响，树立环保意识。
3. 学生在学习过程中，培养严谨、求实的科学态度，遵循学术道德。
课程性质：本课程为有机化学实验课，旨在通过实验让学生深入理解苯与氯苯的化学性质和实际应用。
学生特点：高二年级学生，具备一定的有机化学基础，具有较强的实验操作能力和独立思考能力。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，引导学生主动探究，培养实验技能和科学素养。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几个方面：1. 苯与氯苯的结构与性质- 苯的结构特点及其π电子云的形成- 氯苯的结构与命名方法- 苯与氯苯的物理性质、化学性质2. 苯与氯苯的制备方法- 苯的实验室制备方法：硝化反应- 氯苯的实验室制备方法：氯代反应- 反应原理及条件分析3. 苯与氯苯的实验研究- 实验操作步骤及注意事项- 实验现象的观察与记录- 实验结果的分析与讨论4. 苯与氯苯的应用及环保意识- 苯与氯苯在有机合成中的应用- 苯与氯苯对环境的影响- 环保措施及绿色化学观念的渗透教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。
教学进度安排如下：第一课时：苯与氯苯的结构与性质第二课时：苯与氯苯的制备方法第三课时：苯与氯苯的实验研究第四课时：苯与氯苯的应用及环保意识三、教学方法针对本章节内容，采用以下教学方法，旨在激发学生学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解苯与氯苯的结构、性质和制备方法等理论知识，为学生奠定扎实的理论基础。
天津大学化工原理课程设计(苯—氯苯精馏过程)
《化工原理》课程设计设计题目：苯—氯苯精馏过程板式塔设计姓名：学号：学院：专业：应用化学2012年9月10日目录设计主要内容 (1)一设计方案的确定及流程说明 (1)二精馏塔的物料衡算 (4)三精馏塔板数的确定 (4)四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 (7)五精馏塔主要工艺尺寸计算 (11)六精馏塔塔板的工艺尺寸 (12)七精馏塔塔板的流体力学验算 (14)八精馏塔塔板的负荷性能图 (17)九精馏塔辅助设备选型与计算 (20)十、设计结果概要 (23)设计总结和评述 (24)参考文献 (25)设计主要内容一设计方案的确定及流程说明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，在釜内只需安装鼓泡管，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。
只有要求的冷却温度较低，考虑使用冷却盐水来冷却。
苯-氯苯 筛板塔设计
苯-氯苯连续精馏筛板塔的设计目录设计任务书 3 设计说明书61 概述 62 设计方案确定 73 设计计算 (8)3.1 精馏塔的物料衡算 83.1.1原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量83.1.2塔顶产品产量、釜残液量及进料流量计算83.2 塔板数的确定83.2.1.1 q值的计算83.2.1.2 最小回流比的求取83.2.1.3求操作线方程93.2.1.4求理论板数：逐板计算法103.2.1.4实际塔板数N11P3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算113.3.1操作压力计算113.3.2操作温度计算113.3.3平均摩尔质量计算123.3.4平均密度计算123.3.5体积流率计算133.3.6液体平均表面张力的计算143.3.7液体平均粘度计算153.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算153.4.1塔径的计算153.4.2塔高的计算163.5 塔板主要工艺尺寸计算173.5.1精馏段计算183.6 筛板的流体力学验算203.6.1精馏段流体力学验算213.7塔板负荷性能图233.7.1精馏段负荷性能图23 4附属设备选型264.1再沸器的选择264.1.1 再沸器的热量衡算264.1.2饱和蒸汽用量264.1.3再沸器的加热面积264.2 冷凝器的选择274.2.1全凝器热量衡算274.2.2冷却水用量274.2.3冷凝器的选择274.3塔内其他构件284.3.1进料管284.3.2回流管284.3.3塔顶蒸汽管284.3.4塔底出料速度29 5设计数据列表29 6 设计评述30 7参考文献 30设计任务书一、设计题目苯—氯苯连续精馏筛板塔的设计。
二、设计任务（1）原料液中氯含量：质量分率=35%（质量），其余为苯。
（2）产品纯度为99.0 %（质量）的氯苯。
（3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于1.0%（质量）。
（4）生产能力：456000t/y 苯产品，年开工320天。
三、操作条件（1）精馏塔顶压强：4.0KPa （表压） （2）进料热状态：泡点 （3）回流比：R =1.5min R （4）单板压降压：≯0.7KPa （5）冷凝器冷却剂：水，冷却剂温度：1t =25 C ︒；2t =40 C ︒（6）再沸器加热剂：饱和水蒸气，加热剂温度：P =2at （表压）热损失：1Q =5%B Q 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 五、设计说明书要求（1）目录（2）设计题目及原始数据（任务书）（3）简述精馏过程的生产流程及特点（4）精馏过程有关计算（物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、塔板设计、接管设计等）（5）附属设备的选型（裙座、再沸器、冷凝器等）；（6）设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）（7）设计评述（8）参考文献。
苯与氯苯筛板精馏塔课程设计
苯与氯苯筛板精馏塔课程设计
本次课程设计主题为“苯与氯苯筛板精馏塔”。
该设计涉及到化
工流程、设备和操作等多个方面，旨在培养学生的实际操作能力和分
析/解决问题的能力。
本次课程设计的主要内容包括以下几个方面：
1. 设计苯与氯苯筛板精馏塔的工艺流程。
该流程需要考虑到苯和
氯苯的特性、溶液组分比例和物理特性等因素，以及精馏塔的操作策
略和设备选型等。
2. 在此基础上，进行化工传热与传质的计算和模拟。
通过计算分析，确定最佳的操作条件，为后续实验操作提供参考。
3. 进行苯与氯苯的实验精馏。
在实验中，学生需要掌握基本的化
工实验操作技能，如计量、调整反应条件、观察参数变化、记录数据等。
4. 对实验数据进行处理和分析。
根据实验结果，学生需要进行数
据处理和分析，分析提炼出数据背后的物理化学机制和规律。
5. 进行实验结论的讨论与总结。
通过实验课程的学习和实际操作，学生可以更深入地了解化工实践的复杂性和实现过程。
在结论与总结中，学生可以对实验结果进行评价，并提出建议和展望。
本次课程设计旨在帮助学生建立化工知识体系，提高操作技能和
实际分析/解决问题的能力，为将来的专业发展奠定基础。
板式塔课程设计苯和氯苯
板式塔课程设计苯和氯苯一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯和氯苯的结构、性质和制备方法，培养学生运用有机化学知识分析和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解苯和氯苯的结构特点；（2）掌握苯和氯苯的物理和化学性质；（3）了解苯和氯苯的制备方法。
2.技能目标：（1）能运用苯和氯苯的结构和性质解释实际问题；（2）能运用有机化学知识进行简单的有机合成设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对有机化学的兴趣和好奇心；（2）培养学生团队合作、积极进取的学习态度；（3）培养学生关爱环境、节约资源的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下三个方面：1.苯的结构和性质：苯的分子结构、苯的物理性质（如密度、沸点等）、苯的化学性质（如取代反应、加成反应等）。
2.氯苯的制备和性质：氯苯的制备方法（如硝化反应、氯化反应等）、氯苯的性质（如物理性质、化学性质等）。
3.应用实例：结合生活实际，分析苯和氯苯在化工、医药等领域的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：教师讲解苯和氯苯的结构、性质和制备方法，引导学生掌握知识点。
2.讨论法：分组讨论苯和氯苯的性质和制备方法，培养学生的团队协作能力。
3.案例分析法：分析实际应用案例，让学生了解苯和氯苯在生产生活中的重要性。
4.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲身体验苯和氯苯的性质和制备过程。
四、教学资源为了支持本节课的教学，教师需要准备以下教学资源：1.教材：选用权威的有机化学教材，为学生提供系统、科学的理论知识。
2.参考书：提供相关的有机化学参考书，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观展示苯和氯苯的结构、性质和制备过程。
4.实验设备：准备实验所需的仪器和试剂，确保实验教学的顺利进行。
5.在线资源：利用互联网资源，为学生提供丰富的学习资料和实例。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和兴趣。
苯和氯苯的筛板塔课程设计
xe x F 0.6 ， x D 0.97 。故有：
RmΒιβλιοθήκη xD ye ye xe
0.97 0.879 0.879 0.6
0.326
考虑到精馏段操作线离平衡线较近，故取实际操作的回流比为最小回流比的 2 倍，即：
氯苯 ρB 1 1 2 71.1 1 1t 推荐： ρB 1124 .4 1.0657 t
式中的 t 为温度，℃。
2.1.3 组分的表面张力 σ （mN/m）
温度，（℃）
80
85
110
115
120
131
苯
21.2
20.6
17.3
16.8 16.3 15.3
σ
氯苯
26.1
25.7
22.7
22.2 21.6 20.4
xF 0.6
xD 0.97
xW 0.01 2.2.2 平均摩尔质量
M F 78.11 0.6 1 0.6112 .61 91.91kg/kmol M D 78.11 0.97 1 0.97112 .61 79.145 kg/kmol MW 78.11 0.01 1 0.01112 .61 112 .265 kg/kmol
苯-氯苯物系属于理想物系，可采用梯级图解法（M·T 法）求取 N T ，步骤如下：
2.3.1.1 根据苯-氯苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取 x ~ y
依据 x
pt
p
B
/
p
A
p
B
， y pAx / pt ，将所得计算结果列表如下：
温度，（℃）
80
苯和氯苯课程设计筛板塔
苯和氯苯课程设计筛板塔一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握苯和氯苯的基本性质，理解其在有机化学中的重要性；2. 学生能够描述苯和氯苯的制备方法，并了解其反应机理；3. 学生能够解释苯和氯苯在工业筛板塔中的应用原理。
技能目标：1. 学生能够运用化学实验技能，进行苯和氯苯的制备和性质研究；2. 学生能够运用批判性思维和分析能力，解决与苯和氯苯相关的实际问题；3. 学生能够运用数据和图表分析，评估筛板塔中苯和氯苯的分离效果。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对化学实验的兴趣，增强科学探究的精神；2. 学生能够认识到化学知识在实际工业应用中的价值，提高学习的积极性；3. 学生能够养成合作学习的习惯，培养团队协作和沟通能力。
课程性质：本课程为有机化学实验课程，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的实验技能和实际问题解决能力。
学生特点：学生为高中二年级学生，已具备一定有机化学基础，具有较强的实验操作能力和探究欲望。
教学要求：教师需引导学生通过实验观察、数据分析、团队合作等方法，深入理解苯和氯苯的性质及应用，提高学生的实践能力和科学素养。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 苯和氯苯的基本性质- 苯的结构与化学键特点- 氯苯的制备方法及其与苯性质对比- 苯和氯苯的物理性质、化学性质2. 苯和氯苯的制备与反应机理- 氯代反应原理及实验操作- 苯与氯气反应的机理探讨- 实验室制备氯苯的方法及注意事项3. 筛板塔在苯和氯苯分离中的应用- 筛板塔的构造及工作原理- 苯和氯苯在筛板塔中的分离过程- 影响筛板塔分离效果的因素分析4. 实践操作与数据分析- 设计并实施苯和氯苯的制备实验- 观察实验现象，记录数据，进行数据分析- 探讨提高筛板塔分离效果的方法教学大纲安排：第一课时：苯和氯苯的基本性质，介绍相关概念和性质，引导学生进行性质对比；第二课时：苯和氯苯的制备与反应机理，讲解反应原理，指导学生进行实验室制备；第三课时：筛板塔在苯和氯苯分离中的应用，讲解筛板塔原理，分析影响分离效果的因素；第四课时：实践操作与数据分析，学生分组进行实验，教师指导并解答疑问，共同探讨实验结果。
苯-氯苯分离过程筛板式精馏塔设计课程设计
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
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。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!化工原理课程设计：苯氯苯分离过程筛板式精馏介绍在化工原理课程设计中，苯氯苯分离过程是一个常见的实践项目。
苯-氯苯筛板式精馏塔设计分析
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 苯-氯苯筛板式精馏塔设计学院: 化学化工学院专业:化学工程与工艺学号: 2014210034姓名: 张海龙指导教师: 冯敏2016年11月21日化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-氯苯分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（塔釜出料量）5万吨/年操作周期每年300天，每天24小时运行进料组成含氯苯38% （质量分率，下同）塔顶产品组成氯苯含量低于2%塔底产品组成氯苯含量高于99.8%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)单板压降≤0.7kPa3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址天津三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目录1概述 (1)1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 (1)1.1.1塔设备简介 (1)1.1.2设计要求 (2)1.1.3精馏操作对塔设备的要求 (2)1.2精馏塔的设计简介 (3)2．工艺条件的确定和说明 (3)2.1操作条件的确定 (3)2.1.1操作压力 (3)2.1.2进料状态 (4)2.1.3加热方式 (4)2.1.4冷却剂与出口温度 (4)2.1.5回流比 (5)2.1.6热能的利用 (5)2.2确定设计方案的原则 (5)2.3物料流程简图 (6)3．板式精馏塔的工艺参数计算 (6)3.1物料衡算与操作线方程 (6)3.1.1物料衡算 (6)3.1.2 q线方程 (7)3.1.3确定操作的回流比R (8)3.2实际板数的求算 (8)3.2.1 精馏塔的气液相负荷 (8)3.2.2操作性方程 (8)3.2.3全塔效率的计算 (9)4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)4.1操作压力的计算 (10)4.2 操作温度的计算 (10)4.3 平均摩尔质量的计算 (11)4.4 平均密度的计算 (11)4.4.1 气相平均密度计算 (12)4.4.2 液相平均密度计算 (12)4.4.3 液相平均表面张力的计算 (13)4.4.4 液体平均粘度的计算 (14)5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)5.1 塔径的计算 (15)5.1.1 精馏段塔径的计算 (15)5.1.2 提馏段塔径的计算 (16)5.2 塔高的计算 (17)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)6.1 溢流装置的计算 (18)6.1.1 精馏段 (18)6.1.2 提馏段 (20)6.2 塔板布置的计算 (21)6.2.1 塔板的分块 (21)6.2.2 边缘密度确定 (21)6.2.3 开孔区面积计算 (21)6.2.4 开孔数n 和开孔率ϕ (22)7 塔板的流体力学验算 (23)7.1 塔板压降 (23)7.1.1 气体通过干板的阻力压降 (23)7.1.2 气体通过板上液层的压降1h (24)7.1.3 气体克服液体表面张力产生的压降σh (24)7.1.4 液体通过每层筛板的压降P ∆ (25)7.2 液面落差及雾沫夹带量的验算 (25)7.3 漏液的验算 (26)7.4 液泛的验算 (26)8 塔板性能图 (27)8.1 漏液线 (27)8.2液沫夹带线 (28)8.3 液相负荷下限线 (29)8.4 液相负荷上限线 (30)8.5 液泛线 (30)9 精馏塔附件设计 (32)9.1 进料管道 (32)9.2 塔顶回流液管道 (33)9.3 塔底料液排出管道 (33)9.4 塔顶蒸汽出口管道 (33)9.5 塔底蒸汽进口管道 (34)9.6 冷凝器的选择 (34)v eQ (34)9.6.1 热负荷C9.6.2 冷却水用量q (34)m29.6.3 总传热系数k (34)9.6.4 泡点回流时的平均温度为t∆ (35)m9.6.5 换热器面积 (35)9.7 再沸器的选择 (35)Q (35)9.7.1 热负荷B9.7.2 加热蒸汽的量 (35)9.7.3 平均温差m t∆ (35)9.7.4 换热系数K (35)9.7.5 换热器面积 (35)10 设计结果一览表 (35)11 设计评述 (38)参考文献 (39)致谢 (40)分离苯-氯苯混合液的筛板精馏塔工艺设计张海龙摘要：本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。
苯-氯苯筛板式精馏塔设计分析
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 苯-氯苯筛板式精馏塔设计学院: 化学化工学院专业:化学工程与工艺学号: 2014210034姓名: 张海龙指导教师: 冯敏2016年11月21日化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-氯苯分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（塔釜出料量）5万吨/年操作周期每年300天，每天24小时运行进料组成含氯苯38% （质量分率，下同）塔顶产品组成氯苯含量低于2%塔底产品组成氯苯含量高于99.8%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)单板压降≤0.7kPa3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址天津三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目录1概述 (1)1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 (1)1.1.1塔设备简介 (1)1.1.2设计要求 (2)1.1.3精馏操作对塔设备的要求 (2)1.2精馏塔的设计简介 (3)2．工艺条件的确定和说明 (3)2.1操作条件的确定 (3)2.1.1操作压力 (3)2.1.2进料状态 (4)2.1.3加热方式 (4)2.1.4冷却剂与出口温度 (4)2.1.5回流比 (5)2.1.6热能的利用 (5)2.2确定设计方案的原则 (5)2.3物料流程简图 (6)3．板式精馏塔的工艺参数计算 (6)3.1物料衡算与操作线方程 (6)3.1.1物料衡算 (6)3.1.2 q线方程 (7)3.1.3确定操作的回流比R (8)3.2实际板数的求算 (8)3.2.1 精馏塔的气液相负荷 (8)3.2.2操作性方程 (8)3.2.3全塔效率的计算 (9)4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)4.1操作压力的计算 (10)4.2 操作温度的计算 (10)4.3 平均摩尔质量的计算 (11)4.4 平均密度的计算 (11)4.4.1 气相平均密度计算 (12)4.4.2 液相平均密度计算 (12)4.4.3 液相平均表面张力的计算 (13)4.4.4 液体平均粘度的计算 (14)5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)5.1 塔径的计算 (15)5.1.1 精馏段塔径的计算 (15)5.1.2 提馏段塔径的计算 (16)5.2 塔高的计算 (17)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)6.1 溢流装置的计算 (18)6.1.1 精馏段 (18)6.1.2 提馏段 (20)6.2 塔板布置的计算 (21)6.2.1 塔板的分块 (21)6.2.2 边缘密度确定 (21)6.2.3 开孔区面积计算 (21)6.2.4 开孔数n 和开孔率ϕ (22)7 塔板的流体力学验算 (23)7.1 塔板压降 (23)7.1.1 气体通过干板的阻力压降 (23)7.1.2 气体通过板上液层的压降1h (24)7.1.3 气体克服液体表面张力产生的压降σh (24)7.1.4 液体通过每层筛板的压降P ∆ (25)7.2 液面落差及雾沫夹带量的验算 (25)7.3 漏液的验算 (26)7.4 液泛的验算 (26)8 塔板性能图 (27)8.1 漏液线 (27)8.2液沫夹带线 (28)8.3 液相负荷下限线 (29)8.4 液相负荷上限线 (30)8.5 液泛线 (30)9 精馏塔附件设计 (32)9.1 进料管道 (32)9.2 塔顶回流液管道 (33)9.3 塔底料液排出管道 (33)9.4 塔顶蒸汽出口管道 (33)9.5 塔底蒸汽进口管道 (34)9.6 冷凝器的选择 (34)v eQ (34)9.6.1 热负荷C9.6.2 冷却水用量q (34)m29.6.3 总传热系数k (34)9.6.4 泡点回流时的平均温度为t∆ (35)m9.6.5 换热器面积 (35)9.7 再沸器的选择 (35)Q (35)9.7.1 热负荷B9.7.2 加热蒸汽的量 (35)9.7.3 平均温差m t∆ (35)9.7.4 换热系数K (35)9.7.5 换热器面积 (35)10 设计结果一览表 (35)11 设计评述 (38)参考文献 (39)致谢 (40)分离苯-氯苯混合液的筛板精馏塔工艺设计张海龙摘要：本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。
化工原理课程设计-4万吨年苯-氯苯精馏筛板塔设计
课 程 设 计 说 明 书
武 汉 工 程 大 学
化工与制药学院
课程设计说明书
课题名称4万吨/年苯—氯苯精馏筛板塔设计
专业班级14级能源化学工程1班
学生学号8
学生姓名
学生成绩
指导教师
课题工作时间2016.12.5—2016.12.18 __
化工与制药学院
课程设计任务书
专业能源化工班级2014级1班学生姓名
筛板塔的特点如下：
⑴结构简单、制造维修方便。
⑵生产能力大，比浮阀塔还高。
⑶塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏。
⑷塔板效率较高，但比浮阀塔稍低。
⑸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。
⑹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。
第1章 流程的确定和说明....................................................................................................................1
3．操作条件的选择（包括操作压强、进料状态、回流比等）
4．塔的工艺计算
课程设计----苯-氯苯连续分离精馏塔设计
苯-氯苯分离精馏塔设计摘要：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。
本设计选用了效率、经济、安全等各个方面综合性能较好的内件产品，采用了板式精馏塔，塔板选用筛板。
筛板塔结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。
本设计主要完成了工艺计算和设备设计两方面的内容，设计思想主要依照GB150-1998《钢制压力容器》。
工艺计算确定塔径为0.8m，塔总高度为9.9m。
设备设计部分，确定筒体材料为16MnR，筒体名义厚度为8mm。
根据《过程设备设计》及JB4737-95确定封头为标准椭圆型封头，公称直径为800mm，曲面高度200mm，直边高度为25mm，厚度为8mm；液体和气体进出口接管法兰都选用标准为HG20593-97的突面（RF）型板式平焊钢管制法兰(PL)；丝网除沫器选用SP型过滤网；因为本设计没有特殊要求，故选用的是圆筒形裙座，直径为800mm。
最后进行了筒体和封头的强度和稳定性计算，各人孔和接管的开孔补强计算，筒体的强度和稳定性以及水压试验的校核，通过校核，确定本设计的塔体壁厚、高度等在设计压力下均符合要求。
关键词：氯苯；精馏；筛板塔The design of distillation column about the separationOf benzene and chlorobenzeneAbstract:Chlorobenzene as an important basic organic synthesis raw material, widely used in production, the rule of law by a benzene liquid-phase chlorination of p contains a certain amount of benzene, the design for a continuous distillation column for separation volatile benzene and chlorobenzene is not easy. The design chooses the integrated product of good synthesized function with efficiency, economic, security and other aspects .It will be better that choosing rectifying tray Tower and sieve as tray.The sieve tower has mang advantages such as simple structure and low price,besides liquid drop on the surface of plate is small. It has a low pressure , but a larger capacity of production. At last gas in tower spreads evenly with a higher efficiency of mass transfer . The design completes the process calculation which defines that the tower diameter is 800mm and the overall height is 9.9m, and equipment design which defines that the material of the barrel is 16MnR and the nominal thickness is 8 mm according to the Steel Pressure Vessel (GB150-1998).The design selectes the standard elliptic heads whose diameter is 800mm, surface height is 200mm, straight flange height is 25mm according to the Process Equipment Design and JB4737-95. The piping flanges of import and export of liquid and gas are all used the RFPF according to HG 20593-97.The wire mesh demister selects the SP filter screen. The design has no specific requirements so that the cylindrical skirt is selected, whose diameter is 800mm..Finally the design conducts the festigkeit and stability ueberpruefung and so on, and defines the thickness and height of the tower body all conform the requirements under the design pressure.Keywords: chlorobenzene,distillation,plate column目录第1章绪论 (1)1.1 精馏原理 (1)1.2 塔设备概述 (1)1.3 氯苯简介 (2)第2章苯-氯苯分离精馏 (3)2.1 工艺流程 (3)2.2设备选型 (4)2.2.1 塔设备的选型 (4)2.2.2 塔板的类型与选择 (5)2.3 操作条件的选择 (6)第3章工艺计算 (7)3.1 计算准备 (7)3.2 精馏塔的物料衡算 (7)3.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (7)3.2.2 原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7)3.2.3 物料衡算 (7)3.3 塔板数的确定 (8)3.3.1 理论板层数N T的求取 (8)3.3.2 实际板层数的求取 (10)3.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)3.4.1 操作压力计算 (10)3.4.2 操作温度计算 (10)3.4.3 平均摩尔质量计算 (11)3.4.4 平均密度计算 (11)3.4.5 液体平均表面张力计算 (13)3.4.6 液体平均粘度计算 (13)3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (14)3.5.1 塔径的计算 (14)3.5.2 精馏塔有效高度计算 (17)3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)3.6.1 溢流装置计算 (18)3.6.2 塔板布置 (21)3.7 筛板的流体力学验算 (23)3.7.1 塔板压降 (23)3.7.2 液面落差 (25)3.7.3 液沫夹带 (25)3.7.4 漏液 (26)3.7.5 液泛 (26)3.8 塔板负荷性能图 (27)3.8.1 精馏段塔板负荷性能图 (27)3.8.2 提馏段塔板负荷性能图 (30)第4章筒体设计 (36)4.1 材料选择 (36)4.1.1 材料选择依据 (36)4.1.2 材料选择 (37)4.2 结构形式 (37)4.3 筒体厚度确定 (38)4.3.1 计算准备 (38)4.3.2 筒体厚度 (38)第5章封头设计 (40)5.1 封头形式选择 (40)5.1.1 常见封头型式 (40)5.2 封头计算 (41)5.2.1 封头材料 (41)5.2.2 封头厚度的计算 (41)第6章开孔设计 (43)6.1 人孔的选择 (43)6.2 管道内径计算分析 (43)6.2.1 进料管计算 (43)6.2.2 塔顶蒸汽出口管计算 (44)6.2.3 回流管计算 (44)6.2.4 釜液出口管计算 (44)6.2.5 气体进口管计算 (45)6.3 管道法兰选择 (45)第7章开孔补强 (46)7.1 补强结构的选择 (46)7.2 补强计算 (46)7.2.1 开孔所需补强面积 (46)7.2.2 有效补强范围 (47)第8章裙座的选择 (50)第9章辅助装置及附件 (51)9.1 除沫器 (51)9.1.1 操作气速的计算 (51)9.1.2 直径D N的计算 (51)9.2 梯子手柄 (52)9.3 操作平台与梯子 (52)第10章压力试验 (53)10.1 试验目的 (53)10.2 试验压力 (53)10.3 校核试验时圆筒的薄膜应力 (53)结论 (55)致谢 (56)参考文献 (57)第1章绪论1.1 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。
化工原理课程设计-(筛板)
苯－甲苯（苯－氯苯）二元体系筛板精馏塔设计1 前言（每人不能相同）1.1 设计目的/意义1.2 塔设备简介2设计说明书2.1 流程简介图1-1 精馏过程流程图2.2 工艺参数选择3 工艺计算 3.1 物料衡算F=D+WFX F =DX D +WX W DX D /FX F =η得：D= Kmol/hW= Kmol/h X W =3.2 理论塔板数的计算3.2.1 查找各体系的汽液相平衡数据苯－甲苯气液相平衡见《化工原理》P483附表20（2）苯－氯苯汽液相平衡数据见附录 3.2.2 平衡线方程： 理想体系：计算每一点的α，取平均值NN αααα....21=平衡线方程：y=αx/[1+(α-1)x] 非理想体系分段计算平均α 用作图法 3.2.3 q 线方程 ● 泡点进料：q=1 ● 16℃进料： 查物性数据：（查物理化学手册或化工原理附录） 易挥发组分比热c 1＝ kJ/kgK 难挥发组分比热c 2＝ kJ/kgK 易挥发组分汽化潜热r 1＝ kJ/kgK 难挥发组分汽化潜热2＝ kJ/kgK 进料温度t 1＝ ℃进料组成对应的泡点温度t 2＝ ℃（根据进料组成查平衡数据） ∴平均r =z f r 1*分子量M轻组分+(1- z f ) r 2*分子量M 重组分= kJ/mol平均c p = z f c 1*分子量M 轻组分+(1- z f ) c 2*分子量M 重组分= kJ/KmolKq= （参考p310习题11） 计算q 线方程：11---=q x x q qy F 3.2.4 回流比取R=（1.1-1.8）R min 最小回流比R min ＝ 回流比R=3.2.5 操作线方程精馏段操作线方程为: 1111n n D R y x x R R +=+++ 提馏段操作线方程为: W m m x WqF L W x W qF L qF L y -+--++=+''13.2.6 理论板数的计算（逐板计算或作图法）精馏段理论板数= ，第 块为进料板 提馏段=总理论板数N T =3.3 实际塔板数的计算3.3.1全塔效率E T由O’connel关联图查得全塔效率E T，见《化工原理》P347，图8-32平均粘度的计算：各组分在平均塔温下的粘度线性加和得到μav= μ1x F1+ μ2（1－x F1）3.3.2实际板数N E N E=N T/E T4塔的结构计算板式塔主要尺寸的设计计算，包括塔高、塔径的设计计算，板上液流形式的选择、溢流装置的设计，塔板布置、气体通道的设计等工艺计算。
1.8万吨苯-氯苯常压筛板精馏塔课程设计
1.8万吨苯-氯苯常压筛板精馏塔课程设计一、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1.8万吨，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Er=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）换热器允许压降斗10Pa；（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。
化工原理课程设计苯-氯苯筛板塔
沈阳化工大学化工原理课程设计说明书专业：班级：学生姓名：学生学号：指导教师：成绩：化工原理课程设计任务书专业班级设计人一、设计题目分离苯-氯苯混合液（混合气）的筛板精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理苯-氯苯混合液（混合气）： 10.0 万吨（开工率300天/年）；原料：苯含量为 40 %（质量百分率，下同）的常温液体（气体）；分离要求：塔顶苯含量不低于（不高于） 95 %；塔底苯含量不高于（不低于） 3.0 %。
建厂地址：沈阳三、设计要求（一）编制一份设计说明书，主要内容包括：1、前言；2、流程的确定和说明（附流程简图）；3、生产条件的确定和说明；4、精馏（吸收）塔的设计计算；5、附属设备的选型和计算；6、设计结果列表；7、设计结果的讨论与说明；8、注明参考和使用的设计资料；9、结束语。
（二）绘制一个带控制点的工艺流程图（2#图）（三）绘制精馏（吸收）塔的工艺条件图（坐标纸）四、设计日期： 2013 年 03 月 04 日至 2013 年 05 月 31 日目录前言 (1)第一章流程的确定和说明 (3)第二章精馏塔设计计算 (5)2.1 操作条件与基础数据 (5)2.1.1 操作压力 (5)2.1.2 苯-氯苯基础数据 (5)2.1.3 操作条件 (6)2.2 全塔物料衡算 (6)2.2.1 基础计算 (6)2.2.2 物料衡算 (7)2.2.3 求最小回流比及操作回流比 (7)2.2.4 操作温度计算 (8)2.2.5 相对挥发度的计算 (8)2.3 塔板数的计算 (9)2.3.1 理论塔板数的确定 (9)2.3.2 实际塔板数的计算 (10)2.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)2.4.1 操作压力计算 (11)2.4.2 平均摩尔质量计算 (12)2.4.3 平均密度的计算 (12)2.4.4 液相平均表面张力计算 (13)2.4.5 液相平均粘度的计算 (14)2.5热量衡算 (15)2.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (17)2.6.1 塔径的计算 (17)2.6.2 精馏塔有效高度的计算 (19)2.7 塔板主要工艺尺寸的计算 (19)2.7.1 溢流装置计算 (19)2.7.2踏板布置 (21)2.8筛板的流体力学验算 (22)2.8.1塔板压降 (22)2.8.2液面落差 (24)2.8.3液沫夹带 (25)2.8.4漏液 (25)2.8.5液泛 (26)2.9塔板负荷性能图 (27)2.9.1漏液线 (27)2.9.2液沫夹带线 (28)2.9.3液相负荷下限线 (30)2.9.4液相负荷上限线 (30)2.9.5液泛线 (31)2.9.6操作线 (33)第三章精馏塔的结构附属设备 (35)3.1 精馏塔的附属设备 (35)3.1.1冷凝器 (35)3.1.3除沫器 (36)3.2各接管尺寸的确定 (37)3.2.1进料管 (37)3.2.2回流液管 (37)3.2.3塔底出料管 (37)3.2.4塔顶蒸汽管 (38)3.2.5法兰 (38)3.3塔高的设计 (38)3.3.1塔顶空间 (38)3.3.2塔底空间 (38)3.3.3人孔 (39)3.3.4裙座高度 (39)3.3.5封头 (39)3.3.6塔高 (39)第四章设计结果的自我总结和讨论 (40)4.1不同设计条件下设计结果比较 (40)4.2同组数据比较 (41)4.3设计结果的自我总结 (41)4.4结束语 (41)附录 (43)前言本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化工原理课程设计筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计指导老师学生化学化工学院化学工程与工艺目录一设计任务 (1)1.设计题目筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计 (1)2.工艺条件 (1)二设计内容 (2)1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图（见附图）。
(2)2.工艺参数的确定 (2)2.1基础数据 (2)2.2全塔的物料衡算 (3)2.3塔板数的确定 (3)2.4塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (6)2.5塔的提馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (8)3.主要设备的工艺尺寸计算 (10)3.1 精馏段塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (10)3.2 提馏段塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (13)4.流体力学计算 (15)4.1 精馏段塔板上的流体力学验算 (15)4.2 提馏段塔板上的流体力学验算 (19)5 主要附属设备设计计算及选型 (24)5.1精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 (24)5.2进料管线管径 (26)5.3原料泵的选择 (26)三精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (27)四参考文献 (28)课程设计题目——筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计一设计任务1.设计题目筛板式连续精馏塔及其主要附属设备设计2.工艺条件生产能力：70000吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：60%苯，40%氯苯（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液97%苯，釜液1%苯操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点进料状况：泡点加热方式：间接蒸汽加热回流比：自选二 设计内容1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图（见附图）。
2.工艺参数的确定2.1基础数据2.1.1.组分的饱和蒸汽压οi p （mmHg ）2.1.2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 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，℃。
2.1.3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）2.1.4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：38.01c 2c 38.012t t t t r r ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=（氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）2.1.5其他物性数据可查化工原理附录。
2.2全塔的物料衡算2.2.1料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78.11和112.61kg/kmol 。
6.0=F x 97.0=D x 01.0=W x2.2.2平均摩尔质量()kg/km ol 91.9161.1126.016.011.78=⨯-+⨯=F M()kg/km ol 145.7961.11297.0197.011.78=⨯-+⨯=D M ()kg/km ol 265.11261.11201.0101.011.78=⨯-+⨯=W M2.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率依题给条件：一年以300天，一天以24小时计，有：/h 105.78kmol kg/h 2.9722t/a 70000F ===全塔物料衡算：⇒h40.77kmol/W kmol/h01.65D ==2.3塔板数的确定2.3.1理论塔板数T N 的求取苯-氯苯物系属于理想物系，可采用梯级图解法（M ·T 法）求取T N ，步骤如下： 2.3.1.1根据苯-氯苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取y x ~依据()()οοοB A B t p p p p x --=/，t A p x p y /ο=，将所得计算结果列表如下：本题中，塔内压力接近常压（实际上略高于常压），而表中所给为常压下的相平衡数据，因为操作压力偏离常压很小，所以其对y x ~平衡关系的影响完全可以忽略。
2.3.1.2确定操作的回流比R将 1.表中数据作图得y x ~曲线及y x t ~-曲线。
在y x ~图上，因1q =，查得935.0=e y ，而6.0x x F e ==，97.0x D =。
故有：326.06.0879.0879.097.0x y y x R e e e D m =--=--=考虑到精馏段操作线离平衡线较近，故取实际操作的回流比为最小回流比的2倍，即：652.0326.02R 2R m =⨯==2.3.1.3求理论塔板数精馏段操作线：587.0x 395.01R xx 1R R y D +=+++=提馏段操作线为过()01.0,01.0和()824.0,6.0两点的直线。
苯-氯苯物系精馏分离理论塔板数的图解图解得819N T =-=块（不含釜）。
其中，精馏段3N 1T =块，提馏段5N 2T =块，第3块为加料板位置。
2.3.2实际塔板数pN2.3.2.1全塔效率T E选用m T E μlog 616.017.0-=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m μ为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
塔的平均温度为0.5(81+130.7)=105.85℃（取塔顶底的算术平均值），在此平均温度下查化工原理附录11得：s m Pa 235.0A ⋅=μ，s m Pa 294.0B ⋅=μ。
()()2586.06.01294.06.0235.0x 1x F B F A m =-⨯+⨯=-μ+μ=μ 5318.02586.0log 616.017.0log 616.017.0E m T =-=μ-=2.3.2.2实际塔板数pN （近似取两段效率相同）精馏段：64.55318.0/3N 1p ==块，取6N 1p =块 提馏段：4.95318.0/5N 2p ==块，取10N 2p =块 总塔板数16N N N 2p 1p p =+=块。
2.4塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算2.4.1平均压强m p取每层塔板压降为0.7kPa 计算。
塔顶：kPa 3.101p D =加料板：kPa 5.10567.03.101p F =⨯+= 平均压强()kPa 4.1032/5.1053.101p m =+=2.4.2平均温度m t查温度组成图得：塔顶为81℃，加料板为93℃。
()872/9381t m =+=℃ 2.4.3平均分子量m M塔顶： 97.0x y D 1==，867.0x 1=（查相平衡图）()kg/kmol 15.7961.11297.0111.7897.0M m ,VD =⨯-+⨯= ()kg/kmol 70.8261.112867.0111.78867.0M m ,LD =⨯-+⨯=加料板：877.0y F =，6.0x F =（查相平衡图）()kg/kmol 35.8261.112877.0111.78877.0M m ,VF =⨯-+⨯= ()kg/kmol 91.9161.1126.0111.786.0M m ,LD =⨯-+⨯=精馏段：()kg/kmol 93.802/35.825.79M m ,V =+=()kg/kmol 31.872/91.9170.82M m ,L =+=2.4.4平均密度m ρ2.4.4.1液相平均密度m L ρ,塔顶：3A ,LD kg/m 85.815811886.113.912t 1886.113.912=⨯-=-=ρ3B ,LD kg/m 08.1038810657.14.1124t 0657.14.1124=⨯-=-=ρ 3m ,LD B ,LD B A ,LD A m,LD kg/m 36.81908.103802.085.81598.0a a 1=ρ⇒+=ρ+ρ=ρ进料板：3A ,LF kg/m 60.801931886.113.912t 1886.113.912=⨯-=-=ρ3B ,LF kg/m 29.1025930657.14.1124t 0657.14.1124=⨯-=-=ρ 3m ,LF B ,LF B A ,LF A m,LF kg/m 02.8689.102535.060.80165.0a a 1=ρ⇒+=ρ+ρ=ρ 精馏段：()3m ,L kg/m 70.8432/02.86836.819=+=ρ 2.4.4.2汽相平均密度m V ρ,()3mm ,V m m ,V kg/m 796.287273314.893.804.103RT M p =+⨯⨯==ρ2.4.5液体的平均表面张力m σ塔顶：mN/m 2.21A ,D =σ；mN/m 9.25B ,D =σ（81℃）mN/m 32.2197.09.2503.02.219.252.21x x D A B BA B A m ,D =⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛σ+σσσ=σ 进料板：mN/m 8.19A ,F =σ；mN/m 7.24B ,F =σ（93℃）mN/m 51.216.07.244.08.197.248.19x x F A B BA B A m,F =⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛σ+σσσ=σ 精馏段：()m N/m 42.212/51.2132.21m =+=σ2.4.6液体的平均粘度塔顶：查化工原理附录11，在81℃下有：()()s mPa 332.003.039.097.033.0x x D B B D A A m ,LD ⋅=⨯+⨯=μ+μ=μ加料板：s mPa 3.04.033.06.028.0m ,LF ⋅=⨯+⨯=μ 精馏段：()s mPa 316.02/3.0332.0m ,L ⋅=+=μ2.4.7精馏段的汽液负荷计算汽相摩尔流率()km ol/h 40.10701.65652.1D 1R V =⨯=+= 汽相体积流量/s m 864.0796.2360093.8040.1073600VM V 3m,V m ,V s =⨯⨯=ρ=汽相体积流量/h 3110.4m /s m 864.0V 33h ==液相回流摩尔流率kmol/h 39.4201.65652.0RD L =⨯== 液相体积流量/s m 00122.07.843360031.8739.423600LM L 3m,L m ,L s =⨯⨯=ρ=液相体积流量/h 4.392m /s m 00122.0L 33h == 冷凝器的热负荷925.47kWkJ/h 3.333168326.3102140.107V r Q kmol/kJ 26.31021kg /kJ 93.39132503.039497.0r ==⨯====⨯+⨯=2.5塔的提馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算2.5.1平均压强m p取每层塔板压降为0.7kPa 计算。