苯-氯苯溶液连续精馏塔设计
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-氯苯连续精馏塔设计
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XX: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0.6m,塔总高度为8.266m。
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 pletes the process calculation which defines that the tower diameter is 600mm and the overall height is 8.266m, 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 is 600mm, 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 20593-97.The wire mesh demister selects the SP filter screen. This design uses a cylindrical skirt, diameter of 600mm. 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11.1 精馏塔国内外发展状况及现状11.2 课题来源11.3 精馏原理11.4 塔设备概述21.5 氯苯简介3第2章苯-氯苯分离精馏42.1 工艺流程42.2 设备选型42.2.1 塔设备的选型52.2.2 塔板的类型与选择62.3 操作条件的选择7第3章工艺计算83.1 计算准备83.2 精馏塔的物料衡算83.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率83.2.2 原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量83.2.3 物料衡算83.3 塔板数的确定93.3.1 理论板层数NT的求取93.3.2 实际板层数的求取113.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算113.4.1 操作压力计算113.4.2 操作温度计算123.4.3 平均摩尔质量计算123.4.4 平均密度计算133.4.5 液体平均表面X力计算143.4.6 液体平均粘度计算153.5 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算163.5.1 塔径的计算163.5.2 精馏塔有效高度计算193.6 塔板主要工艺尺寸的计算203.6.1 溢流装置计算203.6.2 塔板布置233.7 筛板的流体力学验算253.7.1 塔板压降253.7.2 液面落差273.7.3 液沫夹带273.7.4 漏液283.7.5 液泛283.8 塔板负荷性能图293.8.1 精馏段塔板负荷性能图293.8.2 提馏段塔板负荷性能图33 第4章筒体设计384.1 材料选择384.1.1 材料选择依据384.1.2 材料选择394.2 结构形式394.3 筒体厚度确定404.3.1 计算准备404.3.2 筒体厚度40第5章封头设计425.1 封头形式选择425.1.1 常见封头型式425.2 封头计算435.2.1 封头材料435.2.2 封头厚度的计算43第6章开孔设计456.1 手孔的选择456.2 管道内径计算分析456.2.1 进料管计算456.2.2 塔顶蒸汽出口管计算466.2.3 回流管计算466.2.4 釜液出口管计算466.2.5 气体进口管计算476.3 管道法兰选择47第7章开孔补强487.1 补强结构的选择487.2 补强计算487.2.1 开孔所需补强面积487.2.2 有效补强X围49第8章裙座的选择52第9章辅助装置及附件539.1 除沫器539.1.1 操作气速的计算539.1.2 直径DN的计算539.2 梯子手柄549.3 操作平台与梯子549.4 吊柱54第10章压力试验5510.1 试验目的5510.2 试验压力5510.3 校核试验时圆筒的薄膜应力55 第11章塔设备载荷计算5711.1 质量载荷5711.1.1 筒体圆筒、封头、裙座质量m570111.1.2 塔内构件质量m570211.1.3 保温层质量m57035711.1.4 平台、扶梯质量m045811.1.5 操作时物料质量m055811.1.6 附件质量ma5811.1.7 冲水质量mw5811.1.8 偏心质量me11.1.9 各种质量载荷:5811.2 风载荷和风弯矩5811.2.1.1 风载荷计算示例5811.2.1.2 各段塔风载荷计算结果5811.2.2 风弯矩计算5911.2.3 地震弯矩计算5911.2.4 各种载荷引起的轴向应力6011.3 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核6111.4 塔设备结构上的设计6311.4.1基础环设计6311.4.2地脚螺栓计算64结论66致谢67参考文献68第1章绪论1.1 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。
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-氯苯板式精馏塔的工艺设计
化工原理课程设计任务书.苯-氯苯分离过程连续精馏塔的设计(一) 设计题目:试设计一座苯-氯苯连续精馏塔生产氯苯。
进精馏塔的料液中含氯苯_50%_(质量分数,下同),其余为苯;要求年产纯度__98%___的氯苯_11万_吨/年。
塔顶中氯苯含量不得高于__1.5%___。
(二) 操作条件1) 塔顶压力4kPa(表压)2) 进料热状态自选3) 回流比自选4) 塔底加热蒸气为低压蒸汽5) 单板压降≤0.7 kPa(三) 塔板类型筛板(四) 工作日每年工作日为300天,每天24小时连续运行。
(五) 设计说明书的内容1. 设计内容(1) 流程和工艺条件的确定和说明(2) 操作条件和基础数据(3) 精馏塔的物料衡算;(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;(6) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算;(7) 塔板主要工艺尺寸的计算;(8) 塔板的流体力学验算;(9) 塔板负荷性能图;(10)主要工艺接管尺寸的计算和选取(进料管、回流管、釜液出口管、塔顶蒸汽管、人孔等)(11) 塔板主要结构参数表(12) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2. 设计图纸要求:1) 绘制生产工艺流程图(A3号图纸);2) 绘制精馏塔设计条件图(A3号图纸)。
目录一.前言 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1设计方案的思考.............................................................. 错误!未定义书签。
1.2设计方案的特点.............................................................. 错误!未定义书签。
1.3工艺流程 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
苯-氯苯溶液连续精馏塔设计(仅供参照)
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-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内,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%,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(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、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%)。
、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;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. 塔板流体力学性能的计算;苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计7. 塔板负荷性能图的绘制;8. 塔的工艺计算结果汇总一览表;9. 生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制;10. 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 p i (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 ρA 912 1.187t 推荐: ρA 912.13 1.1886t氯苯 ρB 1127 1.111t推荐: ρB 1124.4 1.0657 t 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 σm 可按下式计算:2001 级学生用化工原理课程设计示范苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计4. 液体的粘度 μ L5. 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: σA σBmσA x B σB xx A 、x B 为 A 、B 组分的摩尔分率)苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计目录一.前言 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .5 二 .产品简介 (8)三、设计方案的确定及工艺流程的说明 (9)四、全塔的物料衡算............................................................ 1.1.1. ............................................................................................... 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 .................................. 1.12. ............................................................................................... 平均摩尔质量r 20.38 10.380.38 t c t 2 t c t 1 氯苯的临界温度:t c 359.2 C ) 6.其他物性数据可查化工原理附录2001 级学生用化工原理课程设计示范............................................................ 1..1.3................................................................................................ 料液及塔顶底产品的摩尔流率 ............................................................ 1.. 1五、塔板数的确定 (12)1 .理论塔板数的求取 (12)2............................................................................实际塔板数 . (13)2.1全塔效率 (13)六、塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (14)1.................................................................................................. 平均压强 (15)2.................................................................................................. 平均温度 (15)3.................................................................................................. 平均分子量 . (13)4.................................................................................................. 平均密度 (14)4.1液相平均密度 (14)5.................................................................................................. 液体的平均表面张力 .. (14)6.................................................................................................. 液体的平均粘度 (15)七、精馏段的汽液负荷计算 (18)八、塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (22)1.................................................................................................. 塔径 . (22)2.................................................................................................. 塔板工艺结构尺寸的设计与计算.. (22)1.1溢流装置 (22)1.2溢流堰长(出口堰长) (22)1.3出口堰高 (17)1.4 降液管的底隙高度 (23)3.................................................................................................. 塔板布置 (23)4.................................................................................................. 开孔数和开孔率 (23)5............................................................................................. 塔高的计算 .. (23)九、塔板上的流体力学验算 (24)1.................................................................................................. 气体通过筛板压降和的验算 (24)2.................................................................................................. 气体通过板上液层的压降.. (25)3.................................................................................................. 雾沫夹带量的验算 . (25)2001 级学生用化工原理课程设计示范苯- 氯苯板式精馏塔的工艺设计4. ................................................................................................. 漏液的验算 . (26)5. ................................................................................................. 液泛的验算 . (26)十、塔板负荷性能图 (27)1. ................................................................................................. 雾沫夹带线 . (27)2. ................................................................................................. 液泛线(2) .. (24)3. ................................................................................................. 液相负荷上限线(3) (23)4. ................................................................................................. 漏液线(气相负荷下限线)(4) (23)5. ................................................................................................. 液相负荷下限线(5) (23)十一、精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (28)十二、结束语 (28)十三、参考文献 (29)十四、思考题 (29)苯- 氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书、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。
【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。
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。
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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。
Abstract: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 1000mm and the overall height is 15m, 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 1000mm, surface height is 200mm, straight flange height is 25mm according to the Process Equipment Design andJB4737-95. 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 1000mm..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.三、设计方案的确定(1)产品性质、质量指标产品性质:有杏仁味的无色透明、易挥发液体。
密度1.105g/cm3。
沸点131.6℃。
凝固点-45℃。
折射率1.5216(25℃)。
闪点29.4℃。
燃点637.8℃,折射率1.5246,粘度(20℃)0.799mPa·s,表面力33.28×10-3 N/m.溶解度参数δ=9.5。
溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等大多数有机溶剂,不溶于水。
易燃,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1. 3%-7.1%(vol)。
溶于大多数有机溶剂,不溶于水。
常温下不受空气、潮气及光的影响,3 长时间沸腾则脱氯。
蒸气经过红热管子脱去氢和氯化氢,生成二苯基化合物。
有毒.在体有积累性,逐渐损害肝、肾和其他器官。
对皮肤和粘膜有刺激性.对神经系统有麻醉性,LD502910mg/kg,空气中最高容许浓度50mg/m3。
遇高温、明火、氧化剂有燃烧爆炸的危险。
质量指标:塔顶产品苯纯度94%,原料液中苯40%,塔顶苯的回收率99%。
(以上均为质量分数)(2)设计方案简介1.精馏方式:本设计采用连续精馏方式。
原料液连续加入精馏塔中,并连续收集产物和排出残液。
其优点是集成度高,可控性好,产品质量稳定。
由于所涉浓度围乙醇和水的挥发度相差较大,因而无须采用特殊精馏。
2.操作压力:本设计选择常压,常压操作对设备要求低,操作费用低,适用于苯和氯苯这类非热敏沸点在常温(工业低温段)物系分离。
3. 塔板形式:根据生产要求,选择结构简单,易于加工,造价低廉的筛板塔,筛板塔处理能力大,塔板效率高,压降教低,在苯和氯苯这种黏度不大的分离工艺中有很好表现。
4.加料方式和加料热状态:设计采用泡点进料,将原料通过预热器加热至泡点后送入精馏塔。
5.由于蒸汽质量不易保证,采用间接蒸汽加热。
6.再沸器,冷凝器等附属设备的安排:塔底设置再沸器,塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至泡点下一部分回流入塔,其余部分经产品冷却器冷却后送至储灌。
塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
(3)设计任务原料:苯-氯苯溶液原料温度:30℃处理量:7万吨/每年原料组成(质量分数):40%产品要求:塔顶产品中苯的质量分,94%塔顶产品中苯的回收率:99%(4)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----液体在降液管停留的时间sυ----粘度mPa.sρ----密度kg/m3----表面力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---- 气相的四、带控制点的工艺流程图五、操作条件的选取1塔顶压强:4kPa(表压);2.进料热状况:泡点进料q=1;3.回流比:R=1.2Rmin4.塔釜加热蒸汽压力:0.6MPa的饱和水蒸气5.单板压降不大于0.7kPa;6.生产时间:300天,每天24小时连续运行。