设计一座苯-氯苯连续板式精馏塔_毕业设计
化工原理课程设计--苯-氯苯连续精馏塔的设计
滨州学院化工原理课程设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计系（院）化学与化工系专业班级学生姓名学号指导教师职称讲师2013 年 12 月 25 日化工原理课程设计任务书目录第一章、产品与设计方案简介 (6)（一）产品性质、质量指标 (6)（二）设计方案简介 (6)（三）工艺流程及说明 (7)第二章、工艺计算及主体设备设计 (7)（一）全塔的物料衡算 (8)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8)2）平均摩尔质量 (8)3）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (8)（二）塔板数的确定 (8)1）理论塔板数的求取 (8)2）实际塔板数 (9)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (10)1）平均压强 (10)2）平均温度 (10)3）平均分子量 (10)4）平均密度 (11)5）液体的平均表面张力 (11)6）液体的平均粘度 (12)（四）精馏段的汽液负荷计算 (12)（五）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (12)1）塔径 (13)2）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (13)（六）塔板上的流体力学验算 (14)1)浮阀数及排列方式 (14)2）校对 (15)3）气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) (15)4）干板阻力 (15)5）板上充气液层阻力 (15)6）由表面张力引起的阻力 (16)7）雾沫夹带验算 (16)8）漏液的验算 (17)9）液泛验算 (17)第三章、塔板负荷性能图 (18)（一）雾沫夹带线（1） (18)（二）液泛线（2） (18)（三）液相负荷上限线（3） (19)（四）漏液线（气相负荷下限线）（4） (19)（五）液相负荷下限线（5） (20)第四章、对设计过程的评述和感受 (22)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。
化工原理课程设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计大学论文
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1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——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 (10)3.1.3 平衡线方程 (10)23.1.4 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 (24)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)e的计算 (30)6.2雾沫夹带量V6.3漏液的验算 (30)6.4液泛验算 (30)7、塔板负荷性能图 (31)7.1液沫夹带线 (31)7.2液泛线 (32)7.3液相负荷上限线 (33)7.4液相负荷下线 (34)8.辅助设备及零件设计 (37)8.1塔 (37)8.2塔的接管 (38)8.4塔的附属设计 (40)9.参考文献及设计手册 (41)四、设计感想 (41)3各级标题的层次不对请参考课程设计课本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。
苯氯苯连续精馏筛板塔的设计课程设计word版
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 10N 113.2.1.4实际塔板数P3.3 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 234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295设计数据列表 296 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。
苯氯苯精馏塔设计
设计任务一. 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1. 进精馏塔的原料液含苯40%（质量%，下同），其余为氯苯；2. 产品含苯不低于95%，釜液苯含量不高于2%；3. 生产能力为96 吨/day（24h）原料液。
4. 操作条件（1）塔顶压强4kPa（表压）；（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（5）单板压降≤ 0.7kPa。
三. 设备形式：筛板塔或浮阀塔四. 有关物性参数五. 设计内容（一）设计方案的确定及流程说明（二）精馏塔的物料衡算（三）塔板数的确定1、理论塔板数计算2、实际塔板数计算（四）塔体工艺尺寸计算1、塔径的计算2、塔的有效高度计算（五）塔板主要工艺尺寸的计算（1）溢流装置计算（堰长、堰高、弓形降液管宽度和截面积、降液管底隙高度）（2）塔板布置（边缘区宽度确定、开孔区面积计算、筛孔计算及排列）（3）塔板的流体力学验算（4）塔板的负荷性能图（六）设计结果概要或设计一览表（七）辅助设备选型与计算（八）生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图（九）对本设计的评述或有关问题的分析讨论符号说明：英文字母Aa---- 塔板的开孔区面积，m2Af---- 降液管的截面积, m2Ao---- 筛孔区面积, m2A T----塔的截面积m2△P P----气体通过每层筛板的压降C----负荷因子无因次t----筛孔的中心距C20----表面张力为20mN/m的负荷因子do----筛孔直径u’o----液体通过降液管底隙的速度D----塔径m Wc----边缘无效区宽度e v----液沫夹带量kg液/kg气Wd----弓形降液管的宽度E T----总板效率Ws----破沫区宽度R----回流比Rmin----最小回流比M----平均摩尔质量kg/kmolt m----平均温度℃g----重力加速度9.81m/s2Z----板式塔的有效高度Fo----筛孔气相动能因子kg1/2/(s.m1/2)hl----进口堰与降液管间的水平距离m θ----液体在降液管内停留时间h c----与干板压降相当的液柱高度mυ----粘度hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度m ρ----密度hf----塔板上鼓层高度m σ----表面张力h L----板上清液层高度mΨ----液体密度校正系数h1----与板上液层阻力相当的液注高度m 下标ho----降液管的义底隙高度m max----最大的h ow----堰上液层高度m min----最小的h W----出口堰高度m L----液相的h’W----进口堰高度m V----气相的hσ----与克服表面张力的压降相当的液注高度mH----板式塔高度mH B----塔底空间高度mHd----降液管内清液层高度mH D----塔顶空间高度mH F----进料板处塔板间距mH P----人孔处塔板间距mH T----塔板间距mH1----封头高度mH2----裙座高度mK----稳定系数l W----堰长mLh----液体体积流量m3/hLs----液体体积流量m3/sn----筛孔数目P----操作压力KPa△P---压力降KPa△Pp---气体通过每层筛的压降KPaT----理论板层数u----空塔气速m/su0,min----漏夜点气速m/su o’ ----液体通过降液管底隙的速度m/s V h----气体体积流量m3/hV s----气体体积流量m3/sW c----边缘无效区宽度mW d----弓形降液管宽度mW s ----破沫区宽度mZ ---- 板式塔的有效高度m希腊字母δ----筛板的厚度mτ----液体在降液管内停留的时间sυ----粘度mPa.sρ----密度kg/m3----表面张力N/mφ----开孔率无因次α----质量分率无因次下标Max---- 最大的Min ---- 最小的L---- 液相的V---- 气相的筛板塔的工艺设计计算结果总表：板式塔设计 一、设计方案的选定及流程简图1.设计任务为二元精馏，宜采用连续精馏过程。
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计苯-氯苯溶液连续精馏塔设计一、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。
本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。
连续精馏塔在常压下操作，被分离的苯-氯苯二元混合物连续精馏塔中部进入塔内，以一定得回流比连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯，塔底采出氯苯。
氯苯纯度不低于%，塔顶产品苯纯度不低于98%。
二、摘要:氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，广泛用于生产，磷苯液相氯化法制中含有一定量的苯，用于分离挥发性苯和氯苯连续精馏塔的设计是不容易的。
设计选择良好的合成功能的集成产品和效率，经济，安全和其他方面。
这将是选择精馏塔和筛板筛板塔更好。
有很多优点是结构简单，价格低廉，而且液滴板表面的小。
它有一个较低的压力，但一个更大的生产能力。
最后，气体在塔内均匀分布，具有较高的传质效率。
设计完成了塔径为1000mm 和总高度为15m的工艺计算和设备设计，它定义了那个桶材料为16MnR，标称厚度为8毫米，根据钢制压力容器。
设计选用标准椭圆封头的直径为1000mm，表面高度200mm，直边高度是根据工艺设备的设计和jb4737-95 25mm。
进口和出口的液体和气体管道的法兰都是根据汞丝网除沫器选用SP滤网采用rfpf。
设计无具体要求，选择圆柱裙，其直径1000mm ..最后的设计进行festigkeit和稳定性ueberpruefung等等，并对塔体的厚度和高度均符合要求的设计压力下。
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计一、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、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。
本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。
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，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99.8%，塔顶产品苯纯度不低于98%（质量分数）。
二、摘要:氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，广泛用于生产，由磷苯液相氯化法制中含有一定量的苯，用于分离挥发性苯和氯苯连续精馏塔的设计是不容易的。
设计选择良好的合成功能的集成产品和效率，经济，安全和其他方面。
这将是选择精馏塔和筛板筛板塔更好。
有很多优点是结构简单，价格低廉，而且液滴板表面的小。
它有一个较低的压力，但一个更大的生产能力。
最后，气体在塔均匀分布，具有较高的传质效率。
设计完成了塔径为1000mm和总高度为15m的工艺计算和设备设计，它定义了那个桶材料为16MnR，标称厚度为8毫米，根据钢制压力容器（压力容器）。
设计选用标准椭圆封头的直径为1000mm，表面高度200mm，直边高度是根据工艺设备的设计和jb4737-95 25mm。
进口和出口的液体和气体管道的法兰都是根据汞20593-97.the丝网除沫器选用SP滤网采用rfpf。
设计无具体要求，选择圆柱裙，其直径1000mm..最后的设计进行festigkeit和稳定性ueberpruefung等等，并对塔体的厚度和高度均符合要求的设计压力下。
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。
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）。
毕业设计-----苯-氯苯精馏系统的设计(含装配图)[管理资料]
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1. 化工课程设计任务书1.1 设计题目：苯-氯苯精馏系统的设计—精馏塔设计1.2 设计任务：1、处理能力：200000吨/年；2、进料组成：氯苯含量35％（质量，下同）；3、工艺要求：％，塔顶氯苯含量不高于2％；4、操作条件：常压,泡点进料；5、设备型式：浮阀塔1.3 设计内容：1、设计方案的确定和流程的说明；2、精馏塔的工艺设计3、精馏塔的结构设计4、精馏塔的强度设计5、其他主要设备的选型1.4 设计要求：1、设计说明书一份；2、设计图纸：a、工艺流程图一张（采用AutoCAD绘制）；b、主要设备总装配图一张（A1）；3、答辩。
1.5 设计完成时间～2 精馏塔的工艺设计设计方案的确定本设计的任务为分离苯－氯苯混合物，采用浮阀塔进行连续精馏分离；加料方式采用泵加料，先经过原料预热器，用水蒸气加热至泡点进料；塔顶安装全凝器，用冷却水冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐；回流方式采用重力回流；取操作回流比为最小回流比的2 倍；塔底采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
全塔物料衡算系统的物料衡算使进入系统原料及其他物料与排出装置的产品及其他物料消耗量达到质量平衡，这是设计最基本的要求，也是检验生产是否正常的基本方法。
(1) 原料液及塔顶、塔底摩尔分率原料液中轻组分质量分数为65％的摩尔分率：72798.056.112/3511.78/6511.78/65=+=F x塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率：98604.056.112/211.78/9811.78/98=+=D x％的摩尔分率:0028795.056.112/8.9911.78/2.011.78/2.0=+=w x(2) 原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液：48102.87)72798.01(56.11272798.011.78=-⨯+⨯=F M kg/kmol塔 顶：kmol kg M D /59107.78)98604.01(56.11298604.011.78=-⨯+⨯= 塔 底：kmol kg M W /4608.112)0028795.01(56.1120028795.011.78=-⨯+⨯=(3) 物料衡算F=20万吨/年，工作日为300天，每天24小时连续进行 进料量：s kmol M F F /0882.048102.87360024300200000000360024300200000000=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=物料衡算式为： F=D+WF D W Fx Dx Wx =+式中 D —塔顶液相产品，kmol/s ； W —塔底产品，kmol/s代入数据联立求解得： D= kmol/s W=物性数据估算[1]温度表1 常压下苯－氯苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系序号温度XY序号温度XY1 0 0 132 143 154 165 176 187 198 209 21 10 22 11 23 1 1 12由表1中数据作出苯－氯苯混合液的t-x-y 图，见下图1。
苯氯苯板式精馏塔工艺设计说明书
苯氯苯板式精馏塔工艺设计说明书苯-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 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.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.塔的工艺运算；3.塔和塔板要紧工艺结构的设计运算；4.塔内流体力学性能的设计运算；5.塔板负荷性能图的绘制；6.塔的工艺运算结果汇总一览表；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运算苯 t A 187.1912-=ρ 举荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 举荐：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可按下式运算：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 rr 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。
目录一、前言 (1)二、产品与设计方案简介 (2)（一）产品性质、质量指标 (2)（二）设计方案简介 (3)（三）工艺流程及说明 (3)三、工艺运算及主体设备设计 (4)（一）全塔的物料衡算 (4)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)2）平均摩尔质量 (5)3）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (5)（二）塔板数的确定 (5)1）理论塔板数的求取 (5)2）实际塔板数 (7)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的运算 (8)1）平均压强 (8)2）平均温度 (8)3）平均分子量 (8)4）平均密度 (8)5）液体的平均表面张力 (9)6）液体的平均粘度 (9)（四）精馏段的汽液负荷运算 (9)（五）塔和塔板要紧工艺结构尺寸的运算 (10)1）塔径 (10)2）塔板工艺结构尺寸的设计与运算 (10)（六）塔板上的流体力学验算 (12)1）气体通过筛板压降和的验算 (12)2）雾沫夹带量的验算 (14)3）漏液的验算 (14)4）液泛的验算 (14)（七）塔板负荷性能图 (15)1）雾沫夹带线（1） (15)2）液泛线（2） (16)3）液相负荷上限线（3） (16)4）漏液线（气相负荷下限线）（4） (16)5）液相负荷下限线（5） (17)（八）精馏塔的设计运算结果汇总一览表 (19)（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的运算 (20)（十）要紧符号说明 (21)四、对设计过程的评述和感受 (22)苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计运算书一、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、学习化工设计差不多知识的初次尝试。
苯氯苯板式精馏塔设计范文
第一章绪论一个国家化工产业的发展程度在很大意义上衡量着这个国家的工业水平和国防实力。
精馏塔是化工生产中必不可少的塔设备。
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
20世纪初，随着炼油工业的发展和石油化学工业的兴起，塔设备开始被广泛采用，并逐渐积累了有关设计、制造、安装、操作等方面的数据和经验。
当时，炼油工业中多用泡罩塔，无机酸碱工业则以填料塔为主，则筛板塔因当时尚无精确的设计方法和操作经验，故未能广泛使用。
20世纪中期，为了适应各种化工产品的生产和发展，不仅需要新建大量的塔，还得对原有得塔设备进行技术改造，故而陆续出现了一批能适应各方面要求的新塔型。
精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一，在当今工业中发挥了极其重要的作用。
精馏塔通过物质的传质传热，将塔的进料中的物质分离，从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。
苯与氯苯的分离，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的产品。
氯苯的作用是涉及国防和民生的各个领域。
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。
事实上，作为传统工业中发展较为成熟的技术之一，精馏塔设计分离技术发展至今，已经相当成熟，并且早已付诸实践和应用。
为了完成本课程设计，笔者参阅了大量文献，参考了精馏系统的设计范例、权威设计手册、多种国家标准，，力求设计结果的合理性和实用性。
工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。
筛板塔出现于1830年，很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视。
泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。
第二次世界大战后，炼油和化学工业发展迅速，泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出，而结构简单的筛板塔重新受到重视。
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 氯苯连续精馏塔设计
苯氯苯连续精馏塔设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#学号：HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书G RADUATE D ESIGN设计题目：10000t/a苯-氯苯连续精馏塔设计学生姓名：专业班级：学院：指导教师：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。
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。
工艺计算确定塔径为，塔总高度为。
设备设计部分，确定筒体材料为16MnR，筒体名义厚度为8mm。
标准椭圆型封头，公称直径为600mm，曲面高度175mm，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；本设计选用的是圆筒形裙座，直径为600mm。
最后进行了筒体和封头的强度和稳定性计算，各手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AbstractChlorobenzene as an important basic organic synthesis raw material, widely used in production. The design for a continuous distillation, used for the separation of volatile benzene and less volatile chlorobenzene. 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 600mm and the overall height is , and equipment design which defines that the material of the barrel is 16MnR and the nominal thickness is 8mm. The design selected the standard elliptic heads whose diameter is600mm, surface height is 175mm, and straight flange height is 25mm. The piping flanges of import and export of liquid and gas are all used the RFPF according to HG wire mesh demister selects the SP filter screen. This design uses a cylindrical skirt, diameter of600mm. The cylinder and the head strength and stability calculation, the hand hole and over the opening Buqiang calculation. Cylinder intensity and stability as well as hydrostatic test check, by check, determine the design of the wall thickness of the tower body, height under pressure to meet the requirements in design.Keywords: chlorobenzene, distillation, plate column目录第1章绪论精馏塔国内外发展状况及现状气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
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。
「设计一座苯-氯苯连续板式精馏塔」
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ﻩ1．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。
七．设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据其他物性数据可查有关手册。
设计方案一.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。
整个精馏塔包括:塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。
塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。
为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～30０℃范围内任意设定。
同时，为了满足用户的科研需要，每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。
二．设计方案的特点浮阀塔应用广泛,对液体负荷变化敏感，不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料浮阀塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到，而且更可靠。
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。
【精品】苯与氯苯分离过程板式精馏塔设计
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--氯苯精馏塔设计
年产10000吨苯-氯苯板式精馏塔课程设计学号2010230*** 姓名(新疆工业高等专科学校, 乌鲁木齐 830091)摘要：精馏是利用物质沸点的不同，多次的进行混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分蒸发的过程，以达到分离的目的。
其作用在于提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，在化工生产中得到广泛应用。
关键词: 精馏塔、浮阀、甲醇-乙醇目录1.概述....................................................................................................................................... - 1 -1.1精馏原理 (1)1.2塔的结构 (1)1.3精馏塔分类 (1)1.3.1泡罩塔........................................................................................................................ - 1 -1.3.2筛板塔........................................................................................................................ - 1 -1.3.3浮阀塔........................................................................................................................ - 2 -1.3.4舌形塔........................................................................................................................ - 2 -1.3.5浮动舌形塔................................................................................................................ - 2 -1.4工业塔要求 (2)2.苯-氯苯分离设计任务 ........................................................................................................... - 3 -2.1设计题目 (3)2.2操作条件 (3)2.3设计内容 (3)3.基础数据................................................................................................................................. - 3 -3.1组分的饱和蒸汽压p（MM H G） (3)i3.2组分的液相密度ρ（KG/M3） (4)3.3组分的表面张力σ（M N/M） (4)3.4氯苯的汽化潜热 (4)4.设计方案及工艺流程............................................................................................................. - 4 -4.1工艺草图 (4)5.全塔的物料衡算..................................................................................................................... - 6 -5.1料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率. (6)5.2平均摩尔质量 (6)5.3料液及塔顶底产品的摩尔流率 (6)6.塔板数的确定......................................................................................................................... - 6 -6.1理论塔板数的求取.. (6)6.1.1相平衡数据的求取.................................................................................................... - 6 -6.1.2确定操作的回流比.................................................................................................... - 7 -6.1.3求理论塔板数............................................................................................................ - 7 - 6.2实际塔板数 .. (8)6.2.2实际塔板数（近似取两段效率相同）.................................................................... - 9 -7.塔的精馏段工艺计算............................................................................................................. - 9 - 7.1平均压强 ........................................................................................................................... - 9 - 7.2平均温度 ........................................................................................................................... - 9 - 7.3平均分量 ........................................................................................................................... - 9 - 7.4平均密度 ........................................................................................................................... - 9 - 7.4.1液相平均密度 ............................................................................................................ - 9 - 7.4.2汽相平均密度m V ρ, .................................................................................................. - 10 - 7.5液体的平均表面张力 ..................................................................................................... - 10 - 7.6液体的平均粘度 ............................................................................................................. - 10 - 7.7精馏段的汽液负荷计算 ................................................................................................. - 10 -8.塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算....................................................................................- 11 - 8.1塔径 ................................................................................................................................. - 11 - 8.1.1初选塔板间距 ...........................................................................................................- 11 - 8.1.2泛点气速F u ..............................................................................................................- 11 - 8.1.3空塔气速 .................................................................................................................. - 12 - 8.1.4精馏段的塔径 .......................................................................................................... - 12 - 8.2塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ................................................................................. - 12 - 8.2.1溢流装置 .................................................................................................................. - 12 - 8.2.2塔板布置 .................................................................................................................. - 13 - 8.2.3开孔数n 和开孔率.................................................................................................. - 13 - 8.2.4精馏段的塔高Z1 .................................................................................................... - 14 -9.塔板上的流体力学验算....................................................................................................... - 14 - 9.1气体通过筛板压降的验算 ............................................................................................. - 14 - 9.1.1干板阻力 .................................................................................................................. - 14 - 9.1.2板上充气液层阻力.................................................................................................. - 14 - 9.1.3表面张力所造成的阻力.......................................................................................... - 14 - 9.2雾沫夹带量的验算 ......................................................................................................... - 15 - 9.3漏液的验算 ..................................................................................................................... - 15 - 9.4液泛的验算 ..................................................................................................................... - 15 - 10.塔板负荷性能图................................................................................................................. - 15 - 10.1雾沫夹带线 ................................................................................................................... - 15 -10.3液相负荷上限线 (17)10.4漏液线（气相负荷下限线） (17)10.4液相负荷下限线 (17)11.精馏塔的设计计算结果汇总一览表................................................................................. - 18 -12. 主要工艺接管尺寸的计算和选取................................................................................... - 19 -12.1塔顶蒸气出口管的直径 (19)12.2回流管的直径D R (20)12.3进料管的直径D F (20)12.4塔底出料管的直径D W (20)13.绘制生产工艺流程图......................................................................................................... - 20 -14.绘制精馏塔设计条件图..................................................................................................... - 21 -15.结束语...................................................................................................... 错误！未定义书签。
苯_氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计书
苯-氯苯分离过程浮阀板式精馏塔设计书一．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。
1.7设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据温度，（℃）80 90 100 110 120 130 131. 8ip×0.133-1kPa苯760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148 205 293 400 543 719 760其他物性数据可查有关手册。
二、工艺流程草图及说明2.1.1 工艺草图2.1 工艺流程草图图 2-1 工艺流程简图2.2 工艺流程说明一整套精馏装置应该包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
苯—氯苯混合液原料经预热器加热到泡点温度后送入精馏塔进料板，在进料板上与自塔上部下降的的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底。
在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。
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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。
七．设计基础数据苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据温度，（℃）80 90 100 110 120 130 131. 8ip×0.133-1kPa苯760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148 205 293 400 543 719 760其他物性数据可查有关手册。
设计方案一．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。
整个精馏塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。
塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。
为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～300℃范围内任意设定。
同时，为了满足用户的科研需要，每一段塔节内的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。
二．设计方案的特点浮阀塔应用广泛，对液体负荷变化敏感，不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料浮阀塔涉及液体均布问题在气液接触需冷却时会使结构复杂板式塔的设计资料更易得到，而且更可靠。
浮阀塔更适合 塔径不很大，易气泡物系，腐蚀性物系，而且适合真空操作。
三．工艺流程原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。
苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书一．设计方案的确定及工艺流程的说明本设计任务为分离苯-氯苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
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入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
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2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
二．全塔的物料衡算（一）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 kg/kmol 和112.61kg/kmol 。
702.061.112/3811.78/6211.78/62=+=F x986.061.112/211.78/9811.78/98=+=D x00288.061.112/8.9911.78/2.011.78/2.0=+=W x（二）平均摩尔质量M F ＝78.11×0.702＋(1－0.702)×112.61＝88.39kg/kmol()kg/kmol 59.7861.112986.01986.011.78=⨯-+⨯=D M()kg/kmol 5.11261.11200288.0100288.011.78=⨯-+⨯=W M （三）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：W ′＝50000t/a ＝6944.4kg/h ，全塔物料衡算：F ′＝D ′＋W ′0.38F ′＝0.02D ′＋0.998W ′F ′＝18865.6kg/h F ＝18865.6/88.39＝213.44kmol/h D ′＝11921.2kg/h D ＝11921.2/78.59＝151.69kmol/h W ′＝6944.4kg/h W ＝8944.4/112.5＝61.73kmol/h三．塔板数的确定（一）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：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()()BA B t p p p p x --=/，t A p x p y / =，将所得计算结果列表如下： 表3-1 相关数据计算 温度，（℃）80 90100110120130131.8ip 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760 两相摩尔x10.6770.4420.2650.1270.019分率y 1 0.9130.7850.6140.3760.0710 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yx~平衡关系的影响完全可以忽略。
2.确定操作的回流比R将表3-1中数据作图得yx~曲线。
图3-1 苯—氯苯混合液的x—y图在yx~图上，因1=q，查得925.0=ey，而702.0==Fexx，986.0=Dx。
故有：274.0702.0925.0925.0986.0=--=--=eeeDm xyyxR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：548.0274.022=⨯==mRR求精馏塔的汽、液相负荷L=RD=0.548×151.69=83.13 kmol/hV=(R+1)D=(0.548+1)×151.69=234.82 kmol/hL′=L+F=83.13+213.44=296.57 kmol/hV ′=V=234.82 kmol/h 3.求理论塔板数精馏段操作线：64.035.011+=+++=x R xx R R y D 提馏段操作线：000757.026.1-'='-'''='x V W x V L y x w提馏段操作线为过()00288.0,00288.0和()884.0,702.0两点的直线。
图3-2 苯-氯苯物系精馏分离理论塔板数的图解图解得5.815.9=-=T N 块（不含釜）。
其中，精馏段31=T N 块，提馏段5.52=T N 块，第4块为加料板位置。
（二）实际塔板数p N 1.全塔效率T E选用m T E μl o g 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×(80+131.8)=106℃（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 mPa ⋅=24.0A μ，s mPa ⋅=34.0B μ。
()()2698.0702.0134.0702.024.01=-⨯+⨯=-+=F B F A m x x μμμ52.02698.0log 616.017.0log 616.017.0=-=-=m T E μ 2.实际塔板数p N （近似取两段效率相同）精馏段：77.552.0/31==p N 块，取61=p N 块 提馏段：58.1052.0/5.52==p N 块，取112=p N 块 总塔板数1721=+=p p p N N N 块。
四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 （一）平均压强m p取每层塔板压降为0.7kPa 计算。
塔顶：kPa 3.10543.101=+=D p 加料板：kPa 5.10967.03.105=⨯+=F p 平均压强()kPa 4.1072/5.1093.105=+=m p （二）平均温度m t依据操作压力，由泡点方程通过试差法，计算出泡点温度，其中苯、氯苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算结果如下：塔顶温度=t D 80℃ 加料板=t F 88℃。
()842/8880=+=m t ℃ （三）平均分子量m M塔顶： 986.01==D x y ，940.01=x （查相平衡图）()kg/kmol 59.7861.112986.0111.78986.0,=⨯-+⨯=m VD M ()kg/kmol 18.8061.112940.0111.78940.0,=⨯-+⨯=m LD M加料板：925.0=F y ，702.0=F x （查相平衡图）()kg/kmol 70.8061.112925.0111.78925.0,=⨯-+⨯=m VF M ()kg/kmol 39.8861.112702.0111.78702.0,=⨯-+⨯=m LD M精馏段：()kg/kmol 65.792/70.8059.78,=+=m V M()kg/kmol 29.842/39.8818.80,=+=m L M（四）平均密度m ρ 1.液相平均密度m L ρ,表4-1 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 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，℃塔顶：3kg/m 0.817801886.113.9121886.113.912,=⨯-=-=t ρA L D3kg/m 1.1039800657.14.11240657.14.1124,=⨯-=-=t ρB L D 3kg/m 5.8201.103902.00.81798.01,,,,=⇒+=+=m LD B LD B A LD A mLD ρρa ρa ρ 进料板：3kg/m 5.807881886.113.9121886.113.912,=⨯-=-=t ρA LF3kg/m 6.1030880657.14.11240657.14.1124,=⨯-=-=t ρB LF 3,,,,kg/m 88.8796.103038.05.80762.01=⇒+=+=m LF BLF BA LF Am LF a a ρρρρ 精馏段：()3,kg/m 19.8502/88.8795.820=+=m L ρ2.汽相平均密度m V ρ,()3,,kg/m 88.284273314.865.794.107=+⨯⨯==mm V m m V RT M p ρ（五）液体的平均表面张力m σ附： 表4-2 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）计算得，塔顶：mN/m 08.21,=A D σ；mN/m 02.26,=B D σ（80℃）mN/m 14.21986.002.26014.008.2102.2608.21,=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D A B BA BA m D xσx σσσσ进料板：mN/m 20.20,=A F σ；mN/m 34.25,=B F σ（88℃）mN/m 20.20702.034.25298.020.2034.2520.20,=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=F A B BA B A m F x x σσσσσ 精馏段：()mN/m 67.202/20.2014.21=+=m σ氯苯的汽化潜热：常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。