化工原理课程设计苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计

课程设计说明书

课程设计名称化工原理课程设计

课程设计题目苯-氯苯混合液浮阀式精馏塔设计

姓名

学号

专业

班级

指导教师

提交日期

化工原理课程设计任务书

(一)设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计

(二)设计任务及操作条件

设计任务

(1)原料液中含氯苯35% (质量)。

(2)塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％(质量)。

(3)年产纯度为99.8％的氯苯吨41000吨

操作条件

(1)塔顶压强4KPa(表压)，单板压降小于0.7KPa。

(2)进料热状态自选。

(3)回流比R=（1.1-3）R min。

(4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压)

设备型式

F1型浮阀塔

设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。

（三）设计内容

1）．设计说明书的内容

1) 精馏塔的物料衡算；

2) 塔板数的确定；

3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；

4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；

5) 塔板主要工艺尺寸的计算；

6) 塔板的流体力学验算；

7) 塔板负荷性能图；

8) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。

9) 辅助设备的设计与选型

2．设计图纸要求：

1) 绘制工艺流程图

2) 绘制精馏塔装置图（四）参考资料

1．物性数据的计算与图表

2．化工工艺设计手册

3．化工过程及设备设计

4．化学工程手册

5．化工原理

苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据

其他物性数据可查有关手册。

目录

前 言 ........................................................................................................................................................ 6 1．设计方案的思考 ............................................................................................................................ 6 2.设计方案的特点 .............................................................................................................................. 6 3．工艺流程的确定 ............................................................................................................................ 6 一．设备工艺条件的计算 ...................................................................................................................... 8 1．设计方案的确定及工艺流程的说明 ............................................................................................ 8 2．全塔的物料衡算 . (8)

2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 ...................................................................................... 8 2.2 平均摩尔质量 .......................................................................................................................... 8 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 .............................................................................................. 8 3．塔板数的确定 ................................................................................................................................ 9

3.1理论塔板数

T N 的求取 (9)

3.2 确定操作的回流比R ............................................................................................................. 10 3.3求理论塔板数 ......................................................................................................................... 11 3.4 全塔效率

T E (12)

3.5 实际塔板数

p

N （近似取两段效率相同） (13)

4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 (13)

4.1平均压强

m p (13)

4.2 平均温度m t .......................................................................................................................... 14 4.3平均分子量m M .. (14)

4.4平均密度

m ρ (15)

4.5 液体的平均表面张力m σ (16)

4.6 液体的平均粘度

m

L μ, (17)

4.7 气液相体积流量 (18)

6 主要设备工艺尺寸设计 ................................................................................................................ 19 6.1 塔径 ........................................................................................................................................ 19 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ................................................................................................ 20 7.1 溢流装置 ................................................................................................................................ 20 7.2 塔板布置 .. (23)

二 塔板流的体力学计算 ...................................................................................................................... 25 1 塔板压降 . (25)