苯_氯苯连续精馏塔的工艺设计方案
苯-氯苯板式精馏塔的 工艺流程设计
一、概述塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。
它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
常见的塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸、和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
化工厂或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品质量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环保等各个方面，都有重大的影响。
据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例（见表1—1）。
它所好用的刚才重量在各类工艺设备中也属较多（见表1—2）。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
表1-1 化工生产装置中各类工艺设备所占投资的比例表1-2 化工生产装置中塔设备所占的重量比例工业上对塔设备的主要要求是：（1）生产能力大；（2）传热、传质效率高；（3）气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量少；（6）制造安装容易，操作维修方便。
此外，还要求不易堵塞、耐腐蚀等。
板式塔大致可分为两类：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等。
工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。
筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，呈正三角形排列。
上升气流经筛孔分散、鼓泡通过板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群）。
筛板塔是1932年提出的，当时主要用于酿造，其优点是结构简单，制造维修方便，造价低，气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。
其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。
但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板，故近年我国对筛板的应用日益增多，所以在本设计中设计该种塔型。
苯氯苯板式精馏塔的工艺设计
苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书〔精馏段局部〕化学与环境工程学院化工与资料系2004年5月27日课程设计标题一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计一、设计标题设计一座苯-氯苯延续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
原料液中含氯苯为35%〔以上均为质量%〕。
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.塔釜加热蒸汽压力506kPa；5.单板压降不大于0.7kPa；6.年任务日330天，每天24小时延续运转。
三、设计内容1.设计方案确实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.塔内流体力学功用的设计计算；5.塔板负荷功用图的绘制；6.塔的工艺计算结果汇总一览表；7.辅佐设备的选型与计算；8.消费工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；9.对本设计的评述或对有关效果的剖析与讨论。
四、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 引荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 引荐：t B 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。
3.组分的外表张力σ〔mN/m 〕双组分混合液体的外表张力m σ可按下式计算：AB B A BA m x x σσσσσ+=〔B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率〕4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c 〔氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t 〕5.其他物性数据可查化工原理附录。
附参考答案：苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书〔精馏段局部〕苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书〔精馏段局部〕一、设计方案确实定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点后送入延续板式精馏塔〔筛板塔〕，塔顶上升蒸汽流采用强迫循环式列管全凝器冷凝后一局部作为回流液，其他作为产品经冷却后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
苯氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书（精馏段部分）化学与环境工程学院化工与材料系2004年5月27日课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计一、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/a，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
原料液中含氯苯为35%（以上均为质量%）。
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.塔釜加热蒸汽压力506kPa；5.单板压降不大于0.7kPa；6.年工作日330天，每天24小时连续运行。
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.辅助设备的选型与计算；8.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；9.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οi 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 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录。
附参考答案：苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）一、设计方案的确定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点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后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
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。
苯-氯苯的精馏设计
0 PA 101.08 a 0 =19.684 = 5.14 PB
同理计算剩下的数据列入表 1：常压下苯—氯苯的气液平衡数据 p0 ������ (Kpa) 80 101.08 90 136.33 100 179.55 110 234.08 120 299.25 130 377.72 131.8 385.70 由表 1 可以得知： t(℃) 相对挥发度 a=
1 ρ LFm
= 796.6 + 1021 → ρLFm =873.4Kg/m3
3 精 =（ρLDm +ρLFm ）/2=（820.5+873.4）/2=845Kg/m
0.6
0.4
故精馏段平均液相密度ρLm *气相密度ρVm ρVm
P m M Vm 精 = Rt m 精
= 8.314×(87.5+273)=2.75Kg/m3
1 ρ LDm
= 817 +1039 → ρLDm =820.5Kg/m3
0.684×78 0.684×78+（1−0.684 ）×112.5
0.98 0.02
进料板：由xF =0.684=xA → αA =
= 0.6 → αB = 0.4
t F =97℃时用内差法得知：ρLA =796.6Kg/m3 ;ρLB =1023Kg/m3
V M Vm 精
Vm 精
= 3600 X2.75 =0.41m3 /s
50.53X79.8
L=RD=0.504× 33.6=16.93Kmol/h Ls =3600 ρ
L M Lm 精
Lm 精
= 3600 X 845 =4.7X10−4 m3 /s → Lh =4.7X10−4 X 3600=1.692m3 /h
苯-氯苯分离精馏塔设计
苯-氯苯分离精馏塔设计设计任务书1.1.1设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计1.1.2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3 万吨/年，原料液，每年工作日为300 天。
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）加热蒸汽低压蒸汽；（5）单板压降≤0.7kPa。
设计工艺计算2设计方案的确定2.1操作压力本次设计为一般物料因此，采用常压操作。
2.2进料状况进料状态有五种：过冷液，饱和液，气液混合物，饱和气，过热气。
但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点，才送入塔内。
这样塔的操作比较容易控制。
不受季节气温的影响，此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上也叫方便。
本次设计采用泡点进料。
2.3加热方式蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式。
2.4冷却方式塔顶的冷却方式通常水冷却，应尽量使用循环水。
2.5热能利用蒸馏过程的特性是重复进行气化和冷凝。
因此，热效率很低，可采用一些改进措施来提高热效率。
因此，根据上叙设计方案的讨论及设计任务书的要求，本设计采用常压操作，泡点进料，间接蒸汽加热以及水冷的冷却方式，适当考虑热能利用。
本设计任务为分离苯—氯苯混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏方法，设计中采用泡点进料，将混合料液经预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升器采用全凝器冷凝后，部分回流。
其余部分作为塔顶产品经冷却后送入储罐。
该物系属于易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。
塔釜部分采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送入储罐。
工艺流程图见附图。
查阅有关资料得知苯和氯苯的一些性质如下：苯和氯苯的物理性质见下表13 精馏塔的物料衡算3.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量 M A =78.11kg/kmol 氯苯的摩尔质量 M B =112.56kg/kmol029.056.112/98.011.78/02.011.78/02.0965.056.112/05.011.78/95.011.78/95.0490.056.112/6.011.78/4.011.78/4.0f =+==+==+=w d x x x 3.2 原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量kmol kg M kmol kg M kmol kg M w d /56.11156.112029.01(11.78029.0/32.7956.112)965.01(11.78965.0/68.9556.112)490.01(11.78490.0f =⨯-+⨯==⨯-+⨯==⨯-+⨯=）3.3 物料衡算原料处理量 h k m o l q nF /55.4368.9567.4166==总物料衡算nWnD nW nD nF q q q q q +=+=55.43苯物料衡算nW nD wnW d nD f nF q q x q x q x q 029.0965.0490.055.43+=⨯+=联立可得hkmol q h kmol q nW nD /10.22/45.21==4塔板数的确定4.1理论板层数NT的求取由手册查得苯—氯苯物系的气液平衡数据,绘制x—y图，见表2yx图1 苯—氯相平衡曲线图x(y)t图2 苯—氯双组分溶液的温度-组成图该物系的平均相对挥发度为：400.4816.3950.3113.4399.4559.45137.57=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=—α求最小回流比及操作回流比由于泡点进料（1=δ） 得809.0)1(1,__=-+==ffe f e x x y x x αα由ed e d x x y x R R --=+1min min可得489.0490.0809.0809.0965.0min =--=--=e e e d x y y x R取操作回流比为：685.0489.04.14.1min =⨯==R R 求精馏塔的气、液相的负荷：h koml q q h kmol q q q h koml q R q h kmol Rq q nV nVnF nL nLnD nV nD nL /14.36/24.5855.4369.14/14.3645.211685.0()1(/69.1445.21685.0=='=+=+='=⨯++==⨯==）求操作线方程精馏段操作线方程为573.0407.0+=+=x x q qx q q y d nV nD nV nL 提馏段操作线方程为018.0611.1-'='-'''='x x q qx q q y w nVnW nV nL 求相平衡方程yyyyx 400.3400.4)1(__-=--=αα逐板法求理论板层数，结果见表3解得所要总理论板层数 10=T N 块（含塔釜）进料板的位置 5=f N4.2 实际板层数的求取由图1温度—组成图查出（可依据操作压力，由泡点方程，安托因方程通过试差计算。
苯_氯苯连续精馏塔的工艺设计方案
苯-氯苯连续精馏塔的工艺设计方案一．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38%（质量%，下同），其余为氯苯；2. 产品含苯不低于97%，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。
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. 设备形式：筛板塔四. 有关物性参数相对分子质量：苯：78.11；氯苯：112.56五. 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）绘制生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图（九）对设计过程的评述和有关问题的分析讨论设计方案此塔为板式塔，通体由不锈钢制造。
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。
笨与氯苯精馏塔课程设计
笨与氯苯精馏塔课程设计笨与氯苯精馏塔课程设计一、设计题目：苯一氯苯混合液精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量）14000吨/年操作周期300天/年进料组成XF = 40% （质量分率，下同）塔顶产品组成XD=98%塔底产品组成XW=2% 2、操作条件操作压力自选（表压）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 3、设备型式自选4、厂址荆门地区三、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明本设计任务为分离苯一氯苯混合液。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
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2、工艺计算精馏塔物料衡算(1)原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量MA=78.11kg/kmol氯苯的摩尔质量MB=112.5kg/kmol xF==0.478.11/ (0.4*78.11+0.6*112.5)=0.49 (摩尔分率，下同)xD=0.98*78.11/(0.98*78.11+0.02*112.5)=0.986xW=0.02*78.11/(0.02*78.11+0.98*112.5)=0.029 (2)原料液级塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF=78.11*0.49+112.5*(1 -0.49)=95.68(kg/kmol)MD=78.11*0.986+112.5*(1 -0.986)=78.59 (kg/kmol) MW=78.11*0.029+112.5*(1 -0.029)=111.56 (kg/kmol) (2) 物料衡算原料处理量F=14000*1000/(300*12*95.68)=40.64 kmol/h 总物料衡算D+W=F 苯物料衡算D*xD+W*xW=F*xF 联立解得D=19.58(kmol/h) W=21.06 (kmol/h)因为是苯一氯苯物系，可以近似的看做理想物系，则最小回流比：Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)由手册查得苯一甲苯物系的汽液平衡数据，绘出x~y图。
城建苯氯苯连续精馏筛板塔方案
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2 设计方案确定 73 设计计算 83.1 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 113.3 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 27 4.3塔内其他构件 284.3.1进料管 284.3.2回流管 28 4.3.3塔顶蒸汽管 28 4.3.4塔底出料速度 29 5设计数据列表 296 设计评述 307参考文献 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=50%<质量），其余为苯。
<2）产品纯度为99.8%以上的<质量）的氯苯。
<3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于0.2%<质量）。
苯-氯苯精馏塔工艺设计
苯-氯苯精馏塔工艺设计摘要：本设计针对苯-氯苯的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程。
通过对精馏塔的运算分析，可以得出精馏塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数以及根据分离物性进行选材，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
此外对塔的附属设备分析、计算、物料衡算进行选型设计。
使整个生产工艺过程做到经济、实用、效率高、产品精准的目的。
关键词：氯苯；精馏；筛板塔1.设计方案简1.1踏板与设计方案简介板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分.工业塔常用的筛孔孔径为3-8mm，按正三角形排列.空间距与孔径的比为2.5-5.近年来有大孔径(10-25mm)筛板的，它具有制造容易，不易堵塞等优点，只是漏夜点低，操作弹性小。
筛板塔的特点如下:(1)结构简单、制造维修方便。
(2)生产能力大，比浮阀塔还高。
(3)塔板压力降较低，适宜于真空蒸馏。
(4)塔板效率较高，但比浮阀塔稍低。
(5)合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性，仅稍低与泡罩塔。
(6)小孔径筛板易堵塞，故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液。
1.2 塔板性质此设计的塔型为筛板塔。
筛板塔是很早出现的一种板式塔。
五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。
相比于泡罩塔，筛板塔具有下列优点：生产能力大20-40%，塔板效率高10-15%，压力降低30-50%，而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装、维修都较容易。
从而一反长期的冷落状况，获得了广泛应用。
近年来对筛板塔盘的研究还在发展，出现了大孔径筛板(孔径可达20-25mm),导向筛板等多种形式。
作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气(汽)液两相充分接触，以获得较高的传质效率。
此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项传质效率。
此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑生产能力大、操作弹性大、流体流动的阻力小、结构简单、耐腐蚀、方便操作等要求。
化工原理课程设计(doc 42页)
化工原理课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计工艺计算书目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3)一．设计题目 (3)二．操作条件 (3)三．塔板类型 (3)四．工作日 (3)五．厂址 (4)六．设计内容 (4)七．设计基础数据 (4)设计方案 (5)一．设计方案的思考 (5)二．设计方案的特点 (5)三．工艺流程 (5)苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (6)一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (6)二．全塔的物料衡算 (6)三．塔板数的确定 (7)四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (10)五．精馏段的汽液负荷计算 (13)六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (13)七．塔板负荷性能图 (19)八．附属设备的的计算及选型 (23)筛板塔设计计算结果 (36)设计评述 (38)一．设计原则确定 (38)二．操作条件的确定 (39)设计感想 (41)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5t/h，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。
原料液中含氯苯为35%（以上均为质量分数）。
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 506KPa(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．厂址厂址为安阳地区。
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.筛塔板的工艺设计计算结果总表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。
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。
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-氯苯板式精馏塔工艺设计设计说明书苯-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：tB 0657.14.1124-=ρ 式中的t 为温度，℃。
3.组分的表面张力σ（mN/m ） 温度，（℃）80 85 110 115 120 131 σ 苯21.220.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯 26.1 25.7 22.7 22.221.6 20.4 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算：A B B A BA m x x σσσσσ+=（BA x x 、为A 、B 组分的摩尔分率）4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。
纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。
精馏塔工艺设计
一、苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计任务书（一）设计题目设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为98.5%的苯36432吨，塔底馏出液中含苯1%，原料液中含苯为61%（以上均为质量百分数）。
（二）操作条件1.塔顶压强4kPa （表压）2.进料热状况：饱和蒸汽进料3.回流比：R=2R min4.单板压降不大于0.7kPa （三）设计内容 设备形式：筛板塔设计工作日：每年330天，每天24小时连续运行厂址：青藏高原大气压约为77.31kpa 的远离城市的郊区 设计要求1.设计方案的确定及流程说明2.塔的工艺计算3.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）塔板的负荷性能图绘制（4）生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制 4、塔的工艺计算结果汇总一览表5、对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论 （四）基础数据1.组分的饱和蒸汽压i p （mmHg ）温度，（℃）80.1 85 9095100105 i p苯 757.62889.261020.9 1185.65 1350.41831.7氯苯147.44 179.395 211.35 253.755 296.16 351.355 温度，（℃）110 115 120 125 130 131.75 i p苯 23132638.52964 335537464210 氯苯406.55 477.125547.7636.505 725.317602.组分的液相密度ρ（kg/m 3）温度，（℃）6080100 120 140ρ苯 836.6 815.0 792.5 768.9 744.1 氯苯1064.01042.01019.0996.4972.93.组分的表面张力σ（mN/m ）温度，（℃）60 80 100 120 140 σ苯 23.74 21.27 18.85 16.49 14.17 氯苯25.9623.7521.5719.4217.324.液体粘度μ（mPa •s ）温度，（℃） 60 80 100 120 140 μ苯 0.381 0.308 0.255 0.215 0.184 氯苯0.5150.4280.3630.3130.2745.Antoine 常数组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 氯苯7.13382182.68293.767二、苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书（精馏段部分）（一）设计方案的确定及工艺流程的说明原料液经卧式列管式预热器预热至泡点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后送至苯液贮罐；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜产品经卧式列管式冷却器冷却后送入氯苯贮罐。
- 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)。
y
x
备注
1
0.976
140℃时苯蒸汽压：=480kpa;氯苯蒸汽压： 可求；
可以确定在4.705左右
将进料点带入平衡方程其中y=0.805,x=0.469； 解得
因此相平衡方程为
理论塔板数的确定： 现已知：
由此进行逐板法求理论塔板数：（设塔顶处为第一块板向塔釜标注）
=0.976所以第一块板：
第二块板：
0.749
依次计算列入下表：
工艺流程
原料液由高位槽即原料储罐中引出，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
即为F′=96吨/day=4000kg/h; F=4000/96.40=41.49Kmol/h
解得所以D=1515.79/78.94=19.21 Kmol/h;
W=2484.21/111.56=22.27K mol/h由此可得精馏塔的汽、液相负荷L=RD=1.18×19.21=22.67kmol/h V=(R+1)D=(1.18+1)×19.21=41.88kmol/hL′=L+F=22.67+41.49=64.16 kmol/hV′=V=41.88 kmol/h进而可求操作线方程： 精馏段： 提留段： 查《化学化工物性数据手册》80℃时苯蒸汽压：=110kpa;氯苯蒸汽压：
5）单板压降≤0.7kPa。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；
3.设备形式：筛板塔
4.有关物性参数
相对分子质量：苯：78.11； 氯苯：112.56
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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，蒸汽流量由控制器控制，塔底产品 经冷却后送至储罐。
0.335
0.464
0.575
0.678
0.77
0.828
0.881
0.935
0.97
0.98
1
5.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
苯
设计题目
苯-氯苯连续精馏塔的设计
2.设计任务及操作条件
1.进精馏塔的原料液含苯38%（质量%，下同），其余为氯苯；
2.产品含苯不低于97%，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。 根据设计要求可得： 轻组分摩尔分数： 进料原液：==46.9%同理可求 塔顶产品97.6%； 塔釜%平衡曲线的确定：
1.根据苯-氯苯的相平衡数据作图
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
温度
404.85
401.15
394.15
389.55
384.45
379.55
374.05
回流比：利用公式可求得=0.509
取R=2=1.18
平均摩尔质量：
＝78.11×0.469＋(1－0.469)×112.56＝96.40kg/kmol
＝78.11×0.976＋(1－0.976)×112.56＝78.94kg/kmol
＝78.11×0.029＋(1－0.029)×112.56＝111.56kg/kmol由于生产能力为96吨/day(24h)原料液。
370.05
365.95
360.65
356.65
355.35
353.25
X
0
0.035
0.102
0.161
0.232
0.315
0.419
0.506
0.608
0.755
0.882
0.92
1
Y
0
0.146
0.335
0.464
0.575
0.678
0.77
0.828
0.881
0.935
0.97
0.98
1
由于泡点进料==0.469由图查得=0.805
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）绘制生产工艺流程图及精徭塔的工艺条件图
（九）对设计过程的评述和有关问题的分析讨论
设计方案
此塔为板式塔，通体由不锈钢制造。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。
12
13
温度/K
404.85
401.15
394.15
389.55
384.45
379.55
374.05
370.05
365.95
360.65
356.65
355.35
353.25
X
0
0.035
0.102
0.161
0.232
0.315
0.419
0.506
0.608
0.755
0.882
0.92
1
Y
0
0.146
塔主体设计
设计任务及操作条件：
1.进精馏塔的原料液含苯38%（质量%，下同），其余为氯苯；
2.产品含苯不低于97%，釜液苯含量不高于2%；
3.生产能力为96吨/day（24h）原料液。
4.操（2） 进料热状态泡点进料；
（3） 回流比自选；
（4） 塔底加热蒸汽压力：0.5MPa