天津大学化工原理课程设计(苯—氯苯精馏过程)
常压操作的连续精馏塔内分离苯、氯苯混合物课程设计(可编辑)
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常压操作的连续精馏塔内分离苯、氯苯混合物课程设计化工原理设计常压操作的连续精馏塔内分离苯-氯苯混合物系别应用化学与环境工程系专业班级应用化工化学级2班作者学号指导教师完成日期2012年5月31日塔设备设计任务书二一设计题目在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-氯苯混合物要求年处理量为358万吨原料组成为苯38%质量分率下同馏出液组成为0998 二操作条件操作压力 4kPa表压进料状况自选回流比自选单板压降<07kPa全塔效率ET=52%三塔板类型筛板塔四工作日每年300天每天24小时连续运行五厂址建厂地址蚌埠地区六设计内容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绘制塔体及内件尺寸图11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汽压数据温度 80 90 100 110 120 130 1318 Pi0×0133-1kPa 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学生签名指导教师签名教研室主任签名系主任签名目录课程设计任务书2目录 2设计计算51第一章精馏流程的确定52第二章精馏塔工艺尺寸的计算 52 1设计方案的确定52 2 精馏塔的物料恒算523 原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量 524 原料液及塔顶底产品的摩尔流率 525塔板数确定53第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算7 31操作压力计算732操作温度计算734平均密度计算835液体平均表面张力计算936液相平均粘度的计算94第四章精馏塔的塔体工艺尺寸的计算941塔径的计算942精馏塔有效高度的计算105第五章塔板主要工艺尺寸的计算11 51溢流装置计算1152塔板布置126第六章筛板的流体力学验算1261塔板压降1262液面落差1363液沫夹带1364漏液1465液泛147第七章塔板负荷性能图1471漏液线1472液沫夹带线1573液相负荷下限线1674液泛线1675液相负荷上限线168第八章接管尺寸计算 1881进料管 1882回流管1883塔底出料管1884塔顶蒸气出料管1885塔底进气管1886筒体1987封头1988除沫器1989裙座19810人孔 19811塔总体高度的设计 209第九章所设计的筛板的主要结果汇总于表2010第十章参考资料 2111小结21设计计算精馏流程的确定1塔顶压强4kPa表压2进料热状况泡点进料q 13回流比R 2Rmin4单板压降不大于07kPa5年工作日300天每天24 小时连续运行第二章精馏塔工艺尺寸的计算21 设计方案的确定在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物要求年处理量为3万吨组成为苯38质量分率下同馏出液组成为0998塔釜液组成为00222 精馏塔的物料衡算苯的摩尔质量 MA 7811kgkmol氯苯的摩尔质量 MB 11256kgkmol23 原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量kgkmolkgkmolkgkmol24 原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kmolh联立 F DW 0469F 09986D000288W解得F 432227 kmolhD 196247 kmolhW 235980 kmolh25塔板数确定⑴ q值由于是泡点进料所以q 1⑵相对挥发度的计算各温度计苯的气液相比公式温度 80 90 100 110 120 130 1318 XA 1 0677 0442 0263 0127 0019 0 YA 1 0913 0785 06130376 0072 0 各温度计苯对氯苯的相对挥发度理想状态下相对挥发度或计算苯的平均相对挥发度温度 80 90 100 110 120 130 1318 XA 1 0677 0442 0265 0127 0019 0 X 514 500 461 440 414 395 382 各温度的平均值泡点进料 xq xF 0469故最小回流比 Rmin 06196取操作回流比 R 12392④求精馏塔的气液相负荷⑤求操作线方程精馏段操作线方程为提馏段操作线方程平衡方程y1 xD 09986 xq xF 0469 xw 000288第1块 y1 09986 x1 09939第2块 y2 09960 x2 09825第3块第4块第5块第6块第7块第8块x8 03525 xq 0469 则第8块进料第9块第10块第11块第12块xW 002精馏段实际板层数提留段实际板层数第三章精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例31操作压力计算塔顶操作压力每层塔板压降进料板压力精馏段平均压力32操作温度计算依据操作压力有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苯㏒p° 69056-1211 t22079氯苯㏒p° 69459-1423 t216计算结果如下塔顶温度0C进料板温度0C精馏段平均温度0C33平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算由kgkmolkgkmol进料板平均摩尔质量计算精馏段平均摩尔质量34平均密度计算气相平均密度计算由理想气体状态方程式计算即液相平均密度计算液相平均密度依计算塔顶液相平均密度计算由0C查手册得 kgkg进料板液相平均密度计算由0C查手册得 kgm3 kgm3 进料板液相的质量分率kgm3精馏段液相平均密度为kgm335液体平均表面张力计算液相平均表面张力依计算塔顶液相平均表面张力的计算由0C查手册得进料板液相平均表面张力的计算由0C查手册得精馏段液相平均表面张力为36液相平均粘度的计算液相平均粘度依计算塔顶液相平均粘度的计算由0C查图得mPa·smPa·s解出进料板液相平均粘度的计算有 0C查手册得解出精馏段液相平均表面粘度为第四章精馏塔的塔体工艺尺寸计算41塔径的计算精馏段的气液相体积流率为m3sm3s由式中C由计算其中的C20由图查取查取图的横坐标为取板间距板上液层高度则HT-HL 040-006 034m查书图的取安全系数为07则空塔气速为按标准塔径圆整后为塔截面积为实际空塔气速为42精馏塔有效高度的计算精馏塔有效高度为提馏段有效高度为在进料板上方开3人孔其高度为故精馏塔的有效高度为第五章塔板主要工艺尺寸的计算51溢流装置计算因塔径可选用单溢流弓形降液管采用凹形受液盘各项计算如下堰长溢流堰高度选用平直堰堰上液层高度how 近似取E 1则塔板上清液层高度故弓形降液管宽度和截面积由图5-7得依据公式验算液体在降液管中的停留时间即故降液管设计合理④降液管底隙高度取则故降液管底隙高度设计合理选用凹形受液盘深度52塔板布置塔板的分块因故塔板采用分块式查表得塔板分为3块边缘区宽度确定取开孔区面积计算开孔区面积其中故④筛孔计算及其排列本题所处理的物系无腐蚀性可选用碳钢板取筛孔板直径筛孔板按正三角形排列取孔中心距t为筛孔数目为个开孔率气体通过阀孔的气速为ms第六章筛板的流体力学验算61塔板压降干板阻力计算干板阻力由式由查图得故液柱气体通过液层的阻力计算气体通过液层的阻力由式计算mskg12 sm12查图得故m 液柱液体表面张力的阻力计算液体表面张力所产生的阻力m 液柱气体通过每层塔板的液柱高度 m液柱气体通过每层塔板的压降为07 kPa 设计允许62液面落差对于筛板塔液面落差很小且本例的塔径和液流量均不大故可忽略液面落差的影响63液沫夹带液沫夹带量计算25hL故kg液kg气 01kg液kg气故在本设计中液沫夹带量在允许范围内64漏液对筛塔板漏液点气速ms实际孔速稳定系数为故在本设计中无明显漏液65液泛为防止塔内发生液泛降液管内液层高应服从苯氯苯物系属一般物系取 05则m而板上不设进口堰可有m液柱m液柱故在本设计中不会发生液泛现象第七章塔板负荷性能图71漏液线由 44E得整理得在操作范围内任取几个值计算出值计算结果列如表Lsm3s 00006 00015 00030 00045 Vsm3s 01860 01924 02004 02068 由上表数据即可作出漏液线172液沫夹带线以 01kg液kg气为限求关系如下由25hL 25hwhow 01499005189故 01297- 02703-整理得在操作范围内任取几个值计算出值计算结果如表Lsm3s 00006 00015 00030 00045 Vsm3s 07463 06985 06406 05920 由上表数据即可作出液沫夹带线273液相负荷下限线对于平直堰取堰上液层高度 0006m作为最小液体负荷标准由公式得取E 1则据此可作出与液体流量无关的垂直液相负荷下限线374液相负荷上限线以 4s作为液体在降液管中停留时间的下限4故据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷上限线475液泛线令联立得 --1 1忽略将与与与的关系式代入上式并整理得将有关的数据代入得 032239014171958450816573故在操作范围内任取几个值计算出VS值计算结果如表Lsm3s 00006 00015 00030 00045 Vsm3s 06350 0598705272 04200由上表数据即可作出液泛线5根据以上各线方程可作出筛板塔的负荷性能图在负荷性能图上作出操作点A连接OA即可作出操作线由图可看出该筛板的操作上限为液泛控制下限为漏液控制由图查得0601 0208故操作弹性为第八章接管尺寸计算81进料管进料管的结构类型很多有直管进料管T型进料管弯管进料管本设计采用直管进料管管径计算如下取3s82回流管采用直管回流管取uR 1ms83塔底出料管取uW 1ms直管出料84塔顶蒸气出料管直管出气取出口气速85塔底进气管采用直管取气速则86筒体筒径800mm壁厚选6mm87封头封头分为椭圆形封头蝶形封头等几种本样封设计采用椭圆形封头由公称直径D 800mm可查得曲面高h1 200mm直边高度内表面积F 0792m3容积V 00871m3选用封头Dg800×6JB1154-7388除沫器在空塔气速较大塔顶带液现象严重以及工艺过程中不许出塔气速夹带雾滴的情况本设计采用丝网除沫器其具有比表面积打质量轻空隙大使用方便的优点设计气速选取u K ρLρV ρV 05系数K 0107u 0107× 853********* 31101 05 10052除沫器直径D 4VS314u 05 4×03265314×10052 05 06589裙座塔底常用裙座支撑裙座的结构性能好连接处产生的局部阻力小所以它是塔设备的主要支座形式为了制作方便一般采用圆筒形由于裙座内径为800mm故裙座壁厚取16mm基础环内径Dbi 8002×16 -02×103 632mm基础环外径Dbo 8002×16 02×103 1032mm经圆整后裙座取Dbi 07mDbo 12m基础环厚度考虑到腐蚀余量去10mm考虑到再沸器裙座高度取18m810人孔人孔是安装或检修人员进出塔的唯一通道人孔的设置应便于人进出任何一层塔板由于设置人孔处塔间距离大且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求一般每隔10块板才设一个孔本塔中共20块板需设置3个人孔每个人孔直径为450mm板间距为600mm 裙座上应开2个人孔直径为450mm人孔深入塔内部应与塔内壁修平其边缘需倒棱和磨圆人孔法兰的密封面形状及垫片用材一般与塔的接管法兰相同本设计也是如此811塔总体高度的设计塔的顶部空间高度塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离取除沫器到第一块板的距离为600mm塔顶部空间高度为1200mm 塔的底部空间高度塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线的距离釜液停留时间取5minHB塔立体高度H1 HTN 400× 20-1 3×450 895mH H1H顶HBH封H裙 89512077680718 134268m九所设计的筛板的主要结果汇总于表序号项目精馏段提馏段 1 平均温度tm℃951925 118065 2 平均压力PmkPa 1102 1158 3气相流量Vs m3s 03265 03697 4 液相流量Ls m3s 70723×10-4 7679710-4 5 实际塔板数14 6 6 有效段高度Zm 52 2 7 塔径m 08 08 8 板间距m 04 049 溢流形式单溢流单溢流10 降液管形式弓形弓形11 堰长m 0528 0528 12 堰高m 005189 00514 13板上液层高度m 006 006 14 堰上液层高度m 82728×10-3 85637×10-3 15 降液管底隙高度m 003515 00332216 安定区宽度m 007 007 17 边缘区宽度m 004004 18 开孔区面积m2 03079 03079 19 筛孔直径m 0005 0005 20 筛孔数目 1581 1581 21 孔中心距m 0015 0015 22 开孔率101 101 23 空塔气速ms06495 07354 24 筛孔气速ms 104991 118883 25 稳定系数17468 1949 26 每层塔板压降Pa 617 679 27负荷上限液泛控制液泛控制28 负荷下限漏液控制漏液控制29 液沫夹带ev kg液kg气73689×10-3 00105 30气相负荷上限 m3s 0601 0405 31 气相负荷下限m3s 0208 0210 32 操作弹性 2899 1928 十参考资料[1]贾绍义柴诚敬化工原理课程设计天津大学出版社20011年9月[2]夏清陈常贵化工原理天津大学出版社2005年1月[3]国家医药管理局上海医药设计院化工工艺设计手册1986年12月十一小结在此次设计的全过程中我们达到了最初的目的对化工原理有了较深入的认识对化工设备的设计方面的知识有了较全面的认识熟悉了板式塔设计的全过程及工具用书我去图书馆查阅了这方面的有关书籍并上了一些网站检索了相关内容从中学到了很多知识受益匪浅这次课程设计我投入了不少时间和精力我觉得这是完全值得的我独立思考勇于创新的能力得到了进一步的加强- 2 -Sheet3Sheet2 Sheet1 Chart1 Lsm3s Alsmin lsOA000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00000E-00 000E-00 000E-00 0000000000000E-00 0000125lsmin lsOA125lsmin lsOA000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 00000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00 000E-00000E-00 00000000000000000000000000000000000000000000。
化工原理课程设计-苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
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化工原理课程设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计设计题目:设计者:学号:专业:石油与化工学院班级:化工本141 班指导教师:设计时间:2016年12月20日目录一、概述 (4)1、精馏与塔设备简介 (4)2、筛板塔的特点 (5)3、体系介绍 (6)4、设计要求 (6)二、设计说明书 (6)(1)设计单元操作方案简介 (6)(2)筛板塔设计须知 (7)(3)筛板塔的设计程序 (7)(4)塔板操作情况的校核计算一一作负荷性能图及确定确定操作点7三•设计计算书 (7)1. 设计参数的确定 (7)1.1进料热状态 (7)1.2加热方式 (8)1.3回流比(R)的选择 (8)1.4塔顶冷凝水的选择 (8)2. 流程简介及流程图 (8)2.1流程简介 (8)2.2流程简介图 (9)3. 理论塔板数的计算与实际板数的确定 (10)3.1理论板数的确定 (10)3.1.1物料恒算 (10)3.1.2 q线方程 ....................................................... 错误!未定义书签。
3.1.3平衡线方程 (10)3.1.4 R min 和R 的确定 (12)3.1.5精馏段操作线方程 (13)3.1.6 提镏段操作线方程 (13)3.1.7图解法求理论塔板数 (13)3.2实际塔板数确定 (14)4. 精馏塔工艺条件计算 (14)4.2操作温度的计算 (14)4.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 (15)4.4热量衡算 (20)4.5热量衡算 (21)4.6塔径的确定 (22)4.7塔有效高度....................................................... 错误!未定义书签。
4.8整体塔高 (25)5. 塔板主要参数确定 (25)5.1溢流装置 (25)5.2塔板布置及筛孔数目与排列 (27)6. 筛板的流体力学计算 (28)6.1塔板压降 (28)6.2 雾沫夹带量e V的计算 (30)6.3漏液的验算 (31)6.4液泛验算 (31)7. 塔板负荷性能图 (32)7.1液沫夹带线 (32)7.2液泛线 (33)7.3液相负荷上限线 (34)7.4液相负荷下线 (35)8. 辅助设备及零件设计 (38)8.1 塔 (38)8.2塔的接管 (39)8.4塔的附属设计 (41)9. 参考文献及设计手册 (42)请参考课42 四、设计感想各级标题的层次不对程设计课本165 页标题的设置方法,另外每章的表和图要按照顺序进行命名。
苯和氯苯精馏塔课程设计
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苯和氯苯精馏塔课程设计一、引言苯和氯苯是常见的有机化合物,它们在工业生产中有广泛的应用。
苯和氯苯精馏塔是一种有效的分离方法,可以将两者分离出来。
本课程设计旨在探究苯和氯苯精馏塔的原理、设计方法、操作技巧和安全注意事项。
二、原理1. 精馏塔原理精馏是一种利用液体混合物中各组分沸点差异进行分离的物理过程。
精馏塔是一种基于精馏原理设计的设备,通常由填料层和板层组成。
填料层通常由多孔性材料制成,可增加液体与气体之间的接触面积,促进挥发性组分从液相向气相转移;板层则通过板孔将液体和气体分开,使得液体在不同板层之间反复蒸发和凝结,从而实现组分之间的分离。
2. 苯和氯苯之间的沸点差异苯(C6H5)的沸点为80.1℃,而氯苯(C6H5Cl)的沸点为131℃。
因此,在适当温度下,苯和氯苯可以通过精馏塔进行分离。
三、设计方法1. 精馏塔的选择根据物料性质和生产要求,选择合适的精馏塔类型。
常见的精馏塔类型有平板式、填料式、螺旋板式等。
2. 填料的选择填料是影响精馏效果的重要因素之一。
常用的填料有金属网、陶瓷球、聚合物球等。
填料的选取应考虑到其表面积、孔径大小、耐腐蚀性和可再生性等因素。
3. 操作参数的控制在操作过程中,应根据实际情况控制温度、压力和进出料量等参数。
通常情况下,应将温度控制在苯和氯苯沸点之间,并适当增加进出料量以提高分离效率。
4. 填充率的控制填充率是指填料所占据空间与总容积之比。
填充率过高会导致液体无法顺畅流动,从而影响分离效果;而填充率过低则会导致液体在塔内停留时间不足,也会影响分离效果。
一般来说,填充率应控制在50%~70%之间。
四、操作技巧1. 开始操作前应检查设备是否正常运转,并进行必要的维护保养。
2. 在进料前,应先将塔内空气排出,以避免氧化反应和爆炸事故。
3. 操作过程中应注意控制温度、压力和进出料量等参数,并及时调整。
4. 如果发现液位过高或过低,应及时采取措施调整液位。
5. 操作结束后,应清洗设备并进行必要的维护保养。
苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计
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苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计化工原理设计化工原理课程设计题目苯—氯苯分离过程板式精馏塔设计学院名称化学化工学院指导教师职称班级学号学生姓名年月日目录苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 (1)设计内容及要求 (2)引言 (3)一、设计方案的确定 (4)二、精馏塔的物料衡算 (7)三、塔板数的确定 (7)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)五、精馏塔的工艺尺寸计算 (13)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (15)七、筛板的流体力学验算 (18)八、塔板负荷性能图 (20)九、各接管尺寸的确定 (24)十、塔体设计总表 (27)十一、苯-氯苯精馏生产工艺流程图 (29)十二、对设计过程的评述和有关问题的讨论 (30)结论 (31)参考文献 (32)谢辞 (33)化工原理设计苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计指导老师:摘要:本设计对苯—氯苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计,主要进行了以下工作:1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括: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精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。
本设计简明、合理,能满足初步生产工艺的需要,有一定的实践指导作用。
关键词:苯—氯苯;分离过程;精馏塔The Design of sieve plate-distillation Tower abouttheSeparating Process of Benzene-chlorobenzeneAbstract: A suit of equipment of sieve distillation column devices which make Benzene separate from chlorobenzene has been designed. The main work comprising: 1. The main processes and programmes of the production have been selected and determined.2.The main container filler tower has been designed,including ①the balance reckon of the sieve plate tower ②the number of the tower plank has been determinated ③the calculation of properties of matter date ④the size of the Distillation tower has been computed ⑤The main tray sizeof the distillation tower.has been reckoned3. Production craftwork flow chart and design condition chart of the distillation tower have been drawn. 4.The questions of the design process have been discussed and reviewed. The design is simple and reasonable, and can meet the needs of the initial production process,a certain role in guiding the practice.设计内容及要求一、设计任务:每小时生产99.5%的氯苯4.5吨塔顶馏出液中含氯苯≤2%,原料液中含氯苯40%(wt%)。
天津大学化工原理课程设计(苯—氯苯精馏过程)
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《化工原理》课程设计设计题目:苯—氯苯精馏过程板式塔设计姓名:学号:学院:专业:应用化学2012年9月10日目录设计主要内容 (1)一设计方案的确定及流程说明 (1)二精馏塔的物料衡算 (4)三精馏塔板数的确定 (4)四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 (7)五精馏塔主要工艺尺寸计算 (11)六精馏塔塔板的工艺尺寸 (12)七精馏塔塔板的流体力学验算 (14)八精馏塔塔板的负荷性能图 (17)九精馏塔辅助设备选型与计算 (20)十、设计结果概要 (23)设计总结和评述 (24)参考文献 (25)设计主要内容一设计方案的确定及流程说明1、操作压力蒸馏操作可在常压,加压,减压下进行。
应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。
例如对于热敏感物料,可采用减压操作。
本次设计为一般物料因此,采用常压操作。
2、进料状况进料状态有五种:过冷液,饱和液,气液混合物,饱和气,过热气。
但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点,才送入塔内。
这样塔的操作比较容易控制。
不受季节气温的影响,此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同,在设计和制造上也叫方便。
本次设计采用泡点进料即q=1。
3、加热方式蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式,若塔底产物基本上就是水,而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。
便可以直接采用直接加热。
直接蒸汽加热的优点是:可以利用压力较低的蒸汽加热,在釜内只需安装鼓泡管,不需安装庞大的传热面,这样,操作费用和设备费用均可节省一些,然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断涌入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下。
塔釜中易于挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍微有增加。
但对有些物系。
当残液中易挥发组分浓度低时,溶液的相对挥发度大,容易分离故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热是合适的。
4、冷却方式塔顶的冷却方式通常水冷却,应尽量使用循环水。
只有要求的冷却温度较低,考虑使用冷却盐水来冷却。
【精品】苯氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计
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海南大学课程设计书系(部、中心)材料与化工学院姓名刘茜学号277专业化学工程与工艺班级10级2班同组人员王娜林达吴小雪龙哲儒课程名称化工原理课程设计设计题目名称苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计起止时间2013.05.15---2013.06.10成绩指导教师签名化工单元设备设计任务书(苯—氯苯精馏装置设计)一、设计题目试设计一座苯-氯苯连续精馏装置,要求年产纯度为99.5%的氯苯26000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液含氯苯35%(以上均为质量百分数)。
二、设计条件(一)精馏塔(1)塔顶压力4KPa(表)(2)进料热状态自选(3)回流比自选(4)塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表)(5)单板压降≤0.7KPa(6)全塔效率ET=54%(7)塔板类型——筛板或浮阀塔板(F1型)(二)换热器——配置于精馏装置中的预热器冷凝器冷却器再沸器等选一设计(1)加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa(绝);(2)冷却介质——冷却循环水,进口温度30℃,出温度40℃;(3)换热器允许压降≯510Pa;(4)换热器类型——标准型列管式或板式换热器。
三、工作日每年工作300天,每天24小时连续运行。
四、生产厂址海南洋浦工业开发区五、设计内容(一)选择合适的精馏塔(1)精馏塔的物料衡算;(2)塔板数的确定;(3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;(4)精馏塔的塔体工艺尺寸的计算;(5)塔板的主要工艺尺寸的计算;(6)塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图;(7)精馏塔接管尺寸计算;(8)绘制精馏装置工艺流程图;(9)绘制精馏塔设计条件图;(10)对设计过程的评述和有关问题讨论。
(二)选择合适的换热的(1)确定设计方案——选择换热器类型;流动空间及流速的确定。
(2)确定物性数据(3)估算传热面积(4)工艺结构尺寸(5)换热器核算(6)绘制换热器设计示意图;(7)对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。
目录第1章绪论1.1精馏原理 (5)1.2塔设备概述 (5)1.3氯苯简介 (6)第2章苯-氯苯分离精馏 (7)2.1工艺流程 (7)2.2设备选型 (8)2.2.1塔设备的选型 (8)2.2.2塔板的类型与选择 (9)2.3操作条件的选择... . (10)第3章工艺计算 (10)3.1全塔的物料衡算 (10)3.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (10)3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10)3.1.3原料液及塔顶底产品的摩尔流率 (11)3.2塔板数的确定 (11)3.2.1理论板层数N T的求取 (11)3.2.2实际板层数的求取......................................................... 错误!未指定书签。
化工原理课程设计苯-氯苯
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目录第1章设计方案的确定 (2)1.1精馏操作 (2)1.2工艺流程的确定 (2)1.3 操作条件的确定 (3)1.3.1操作压力的确定 (3)1.3.2进料的热状况 (4)1.3.3 精馏塔加热与冷却介质的确定 (4)1.3.4热能的利用情况 (4)第2章浮阀精馏塔的工艺设计 (5)2.1物料衡算 (5)2.2实际塔板数的计算 (6)2.2.1回流比的选择 (6)2.2.2理论塔板数和实际塔板数的确定 (8)2.2.3工艺条件物性数据 (9)2.3 浮阀塔主要尺寸的设计计算 (11)2.3.1塔的有效高度和板间距的初选 (11)2.3.2塔径 (11)2.4 塔板结构及计算 (11)2.4.1塔板参数 (11)2.4.2浮阀数目与排列 (12)2.4.3塔板流体力学验算 (13)2.4.3塔板流体力学验算 (14)2.4.4塔板负荷性能图 (16)第3章精馏装置的附属设备设计 (19)3.1原料预热器 (19)设计结果评价及自我总结 (26)附录A符号说明 (27)附录B带控制点的工艺流程图 (30)第1章设计方案的确定1.1精馏操作本次设计的物系是苯和氯苯,由于两物系的沸点不同,加热后会造成气液两相,利用两组分的相对挥发度的不同可将两组分分离。
因此本次设计采用板式精馏塔操作完成分离任务。
精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下(有时加质量剂),使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。
典型的精馏设备是连续精馏装置,包括精馏塔、塔底再沸器、塔顶全凝器/冷凝器。
1.2工艺流程的确定首先,苯和氯苯的原料混合物进入原料罐,在里面停留一定的时间之后,通过泵进入原料预热器,在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口进入到精馏塔中。
化工原理课程设计---苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
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课程设计题目——苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、设计题目某化工厂每天需将75吨含苯45%的苯—氯苯混合物用连续蒸馏方法分离成含苯96%的馏出液及含氯苯98%的釜液(均为质量百分数)供有机合成之用。
试设计一精馏塔来完成该分离任务;原料温度为20℃。
二、操作条件1.塔顶压强4kPa (表压);2.20℃进料;3.回流比自定(取2.4R min );4.塔釜加热蒸汽压力506kPa (表压);5.单板压降不大于0.7kPa ;6.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.设计计算结果一览表;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 ) 温度,(℃)80 90 100 110 120 130 131.8ip苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯148205293400543719760注:1mmHg=133.322Pa 2.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 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 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 21.2 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)4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。
毕业设计-----苯-氯苯精馏系统的设计(含装配图)
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毕业设计-----苯-氯苯精馏系统的设计(含装配图)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:氯苯纯度为99.8%,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2007.9.1~2007.9.262 精馏塔的工艺设计2.1 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。
2.2 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塔底轻组分质量分数为0.2%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:kmolkg MD/59107.78)98604.01(56.11298604.011.78=-⨯+⨯= 塔 底:kmolkg 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=0.0638 kmol/s W=0.0244kmol/s2.3 物性数据估算[1]2.3.1 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 404.85 0 0 13 377.15 0.354 0.7162 401.15 0.035 0.146 14 374.05 0.419 0.773 398.65 0.058 0.219 15 370.05 0.506 0.8284 396.35 0.079 0.282 16 367.75 0.56 0.859 5 394.15 0.102 0.335 17 365.95 0.608 0.881 6 391.45 0.137 0.414 18 363.65 0.669 0.906 7 389.55 0.161 0.464 19 360.65 0.755 0.935 8 388.05 0.179 0.492 20 357.95 0.838 0.959 9 387.45 0.188 0.511 21 356.65 0.882 0.97 10 384.45 0.232 0.575 22 355.35 0.92 0.98 11 381.75 0.278 0.632 23 353.251 1 12379.550.3150.678由表1中数据作出苯-氯苯混合液的t-x-y 图,见下图1。
化工原理课程设计苯氯苯分离过程筛板式精馏
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精馏课程设计苯氯苯
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精馏课程设计苯氯苯一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握苯、氯苯的结构特点、性质以及精馏的方法和操作步骤。
具体包括以下三个方面:1.知识目标:(1)能说出苯和氯苯的结构特点;(2)能描述苯和氯苯的物理性质和化学性质;(3)能解释精馏的原理和操作步骤。
2.技能目标:(1)能运用苯和氯苯的结构特点和性质进行分析和判断;(2)能设计并操作精馏实验。
3.情感态度价值观目标:(1)培养对化学科学的兴趣和好奇心;(2)培养学生的合作意识和团队精神;(3)培养学生的环保意识和安全意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.苯的结构特点和性质;2.氯苯的结构特点和性质;3.精馏的原理和操作步骤;4.精馏实验的操作方法和注意事项。
5.第1课时:苯的结构特点和性质;6.第2课时:氯苯的结构特点和性质;7.第3课时:精馏的原理和操作步骤;8.第4课时:精馏实验的操作方法和注意事项。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:用于讲解苯和氯苯的结构特点、性质以及精馏的原理和操作步骤;2.讨论法:用于探讨苯和氯苯的性质差异及其原因;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解精馏的应用;4.实验法:让学生亲自动手进行精馏实验,提高操作技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《有机化学》;2.参考书:《有机化学教程》、《精馏技术》;3.多媒体资料:苯和氯苯的结构模型、精馏实验视频;4.实验设备:精馏装置、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管等。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课的教学评估将采用多种方式,包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估其学习态度和积极性;2.作业:布置相关的练习题和研究报告,评估学生对苯、氯苯性质和精馏方法的理解和应用能力;3.考试:通过期末考试或期中考试,全面测试学生对本节课知识的掌握程度。
苯和氯苯精馏课程设计
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苯和氯苯精馏课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解苯和氯苯的基本性质,掌握精馏的原理及在有机合成中的应用。
2. 学生能描述苯和氯苯的沸点差异,并解释造成这种差异的原因。
3. 学生能运用精馏方法对苯和氯苯的混合物进行分离。
技能目标:1. 学生能够运用实验室仪器进行精馏操作,掌握实验技巧,提高实验操作能力。
2. 学生能够通过观察实验现象,分析问题,解决实验过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用数据分析和处理方法,对实验结果进行合理的解释。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化学实验的兴趣和热情,增强探索精神和实践能力。
2. 学生能够认识到化学知识在实际生产和科学研究中的应用,提高社会责任感和团队合作意识。
3. 学生在实验过程中,学会尊重事实,严谨治学,培养良好的科学素养。
课程性质:本课程为有机化学实验课,结合理论知识,以实验操作为主,注重培养学生的实践能力和动手操作技能。
学生特点:学生已具备一定的有机化学基础知识,具有一定的实验操作能力和问题分析能力。
教学要求:教师需引导学生将理论知识与实验相结合,注重实验操作技能的培养,同时关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在掌握知识技能的同时,形成良好的科学素养。
通过具体的学习成果分解,为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 苯和氯苯的基本性质:通过课本相关章节的学习,使学生了解苯和氯苯的结构、物理性质和化学性质,为后续精馏实验打下理论基础。
2. 精馏原理:介绍精馏的基本原理,包括汽液平衡、相对挥发度等概念,并分析苯和氯苯的沸点差异及原因。
3. 实验操作步骤及技巧:详细讲解精馏装置的搭建、实验操作流程和注意事项,指导学生掌握精馏实验技巧。
4. 实验数据处理:教授学生如何收集、整理实验数据,运用科学的方法进行数据分析,得出合理的结论。
教学内容安排如下:第一课时:回顾苯和氯苯的基本性质,学习精馏原理,介绍实验目的和意义。
化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)
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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 ................................................................................................................................................ 7 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 ............................................................................................................................................... 9 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 ............................................................................................................... 9 3.塔板数的确定 ..................................................................................................................................................... 93.1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 ............................................................................................................................................. 12 3.4 全塔效率T E (14)3.5 实际塔板数pN (近似取两段效率相同) (15)4.操作工艺条件及相关物性数据的计算 (15)4.1平均压强m p (15)4.2 平均温度m t (16)4.3平均分子量m M (16)4.4平均密度m ρ (17)4.5 液体的平均表面张力m σ (18)4.6 液体的平均粘度mL μ, (19)4.7 气液相体积流量........................................................................................................................................ 20 6 主要设备工艺尺寸设计 .................................................................................................................................. 21 6.1 塔径 ............................................................................................................................................................... 21 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ................................................................................................................ 23 7.1 溢流装置 ..................................................................................................................................................... 23 7.2 塔板布置 .. (25)二 塔板流的体力学计算 ........................................................................................................................... 28 1 塔板压降 .............................................................................................................................................................. 28 2 液泛计算 .............................................................................................................................................................. 30 3雾沫夹带的计算 ................................................................................................................................................. 32 4塔板负荷性能图 . (33)4.1 雾沫夹带上限线........................................................................................................................................ 33 4.2 液泛线 .......................................................................................................................................................... 34 4.3 液相负荷上限线........................................................................................................................................ 35 4.4 气体负荷下限线(漏液线) ................................................................................................................ 36 4.5 液相负荷下限线. (37)三 板式塔的结构与附属设备 ................................................................................................................... 39 1 塔顶空间 .............................................................................................................................................................. 39 2 塔底空间 .............................................................................................................................................................. 40 3 人孔数目 .............................................................................................................................................................. 40 4 塔高 ....................................................................................................................................................................... 40 浮阀塔总体设备结构简图: ..................................................................................................................... 42 5接管 (42)5.1 进料管 .......................................................................................................................................................... 42 5.2 回流管 .......................................................................................................................................................... 43 5.3 塔顶蒸汽接管 ............................................................................................................................................ 44 5.4 釜液排出管 ................................................................................................................................................. 44 5.5 塔釜进气管 ................................................................................................................................................. 45 6法兰 ........................................................................................................................................................................ 45 7 筒体与封头.......................................................................................................................................................... 46 7.1 筒体 ............................................................................................................................................................... 46 7.2 封头 ............................................................................................................................................................... 46 7.3 裙座 ............................................................................................................................................................... 47 8 附属设备设计 .. (47)8.1 泵的计算及选型 (47)8.2 冷凝器 (48)8.3 再沸器 (49)四计算结果总汇 (49)五结束语 (51)六符号说明: (52)前言1.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。
化工原理课程设计_11
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《化工原理》课程设计报告设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔2014-09-14(一)设计任务书: 苯—氯苯精馏塔设计(二)设计题目(三)要求: 试设计一座苯-氯苯连续精馏塔, 要求产量纯度为99.8%的氯苯3.0吨/小时, 塔顶流出液中含氯苯不得高于2%, 原料液中含氯苯38%(均为质量分数), 其他条件见下面(二)至(五)。
(四)另外, 在确定一些自选操作参数或结构参数时(如进料状况、回流比、冷却水出口温度、板间距等), 应选取两个不同数值(产生两种局部或整体方案), 进行适当比较分析, 确定优选方案, 以便建立经济、节能、环保等设计意识。
主要内容见下页(六)。
(五)操作条件(1)塔顶压力4kPa(表压)(2)进料热状况自选(3)回流比R=1.6Rmin(4)塔底加热蒸汽压强 0.5MPa(表压)(5)单板压降≤0.7kPa(六)塔板类型塔设备型式为板式塔(错流筛板塔)(七)设备工作日(八)每年300天, 每天24小时连续运行(九)厂址选在天津地区(十)设计内容1 设计方案简介2 精馏塔的物料衡算3 精馏塔塔板数确定4 精馏塔工艺条件及有关物性数据计算5 精馏塔主要工艺尺寸(塔高、塔径及塔板结构尺寸)计算6 精馏塔的流体力学验算7 精馏塔塔板的负荷性能图8 精馏塔辅助设备选型与计算9 设计结果一览表10 带控制点的生产工艺流程及精馏塔的主体设备条件图11设计总结和评述一、 设计方案简介本次设计的内容是分离苯-氯苯的板式精馏塔, 基本流程是原料由管道运送到原料罐之后, 由泵打入精馏塔, 其间要经过一个原料预热器, 从塔顶出来的组分由管道通过冷凝器之后, 一部分作为产品输送到产品罐, 一部分回流作为塔内的下降液体;塔底的部分液体在经过再沸器气化之后成为塔内上升蒸汽, 部分液体存在塔底, 一部分液体由管道流出作为氯苯的产品, 并由泵输送至氯苯储罐。
其中冷凝器的冷却水可以采用自来水, 原料可以使用塔底液体进行预热, 再沸器的加热蒸汽来自锅炉房。
化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计
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化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计化工工程涉及到化学、物理、材料、机械等多个领域,是一个综合性极强的学科。
其中,课程设计是化工教育中不可或缺的一部分,它旨在培养学生综合运用所学知识和技能解决工程问题的能力。
本文将以苯氯苯分离过程的板式精馏塔设计为例,探讨化工课程设计的重要性以及如何进行有效的设计。
一、苯氯苯分离过程简介苯氯苯是一种有机化合物,化学式为C6H5Cl,分子量为112.56。
苯氯苯广泛应用于化工、医药、杀虫剂等领域。
苯与氯苯不能直接通过蒸馏进行分离,需要通过精馏等技术进行分离。
板式精馏塔属于一种常用的分离设备,用于高效地分离液体混合物中的组分。
二、板式精馏塔的设计板式精馏塔是一种复杂的设备,其中包括塔体、填料、板子、壳程、管程等组成部分。
在设计时需要考虑塔内物质的传质和传热,以及热力学和流体力学等方面的问题。
以下是板式精馏塔设计的主要步骤:1.确定分离过程的条件。
在确定分离条件之前,需要了解原料液体的性质,如密度、黏度、表面张力等。
根据要分离的混合物,选取正确的塔型,即确定塔的高度、直径等参数。
2.选择合适的填料。
填料的选择是影响精馏塔效率的重要因素之一。
常用的填料有网状填料、环状填料、波纹填料等。
不同的填料对于不同的物质有不同的分离效果。
3.确定板式精馏塔的操作和控制条件。
操作和控制条件包括流量、压力、温度等方面的参数。
经过一些实验和调节,最终确定合适的操作和控制条件。
4.进行模拟和计算。
在进行设计之前,需要进行模拟和计算,以验证分离效果。
这里以流体力学为例,采用计算流体力学(CFD)软件对流体在塔内的流动进行数值模拟。
5.确定板式精馏塔的材料和结构。
根据流体化学和物理性质,确定塔的材料。
选择合适的材料能够确保精馏过程稳定可靠。
三、化工课程设计的重要性通过本次课程设计,学生将会了解到化工工程的实际应用。
设计涉及到多个学科的知识和技能,要求学生在理论和实践上都要具备扎实的基础和综合的能力。
化工原理课程设计苯和氯苯的精馏塔塔设计苯氯苯化工精馏塔塔设计课程设计精馏塔设计精馏塔的苯与氯苯精馏精
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大庆师范学院《化工原理》课程设计说明书设计题目学生姓名指导老师学院专业班级完成时间目录第一节前言............................................ 错误!未定义书签。
1.1填料塔的主体结构与特点.......................... 错误!未定义书签。
1.2填料塔的设计任务及步骤.......................... 错误!未定义书签。
1.3填料塔设计条件及操作条件........................ 错误!未定义书签。
第二节填料塔主体设计方案的确定 ......................... 错误!未定义书签。
2.1装置流程的确定.................................. 错误!未定义书签。
2.2 吸收剂的选择................................... 错误!未定义书签。
2.3填料的类型与选择.................................. 错误!未定义书签。
2.3.1 填料种类的选择............................ 错误!未定义书签。
2.3.2 填料规格的选择............................ 错误!未定义书签。
2.3.3 填料材质的选择............................ 错误!未定义书签。
2.4 基础物性数据.................................... 错误!未定义书签。
2.4.1 液相物性数据............................. 错误!未定义书签。
2.4.2 气相物性数据............................. 错误!未定义书签。
2.4.3 气液相平衡数据........................... 错误!未定义书签。
苯—氯苯精馏过程板式塔设计-仅供参考
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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
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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 。
化工课程设计-苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
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提馏段操作线:
提馏段操作线为过 和 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 -1=10块(不含釜)。其中,精馏段 块,提馏段 块,第4块为加料板位置。
3.2.2实际塔板数
1.全塔效率
选用 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 为全塔平均温度下以进料组成表示的平均粘度。
温度,(℃)
8
0
130
苯
817
8
757
氯苯
1
1008
997
985
纯组分在任何温度下的密度可由下式计算
苯 :
氯苯 :
式中的t为温度,℃
塔顶: kg/m3
kg/m3
kg/m3
进料板: kg/m3
kg/m3
kg/m3
塔底: kg/m3
kg/m3
kg/m3
精馏段: kg/m3
提馏段: kg/m3
2.气相平均密度
(三)平均分子量
塔顶: , (查相平衡图)
=80.1455kg/kmol
加料板: , (查相平衡图)
kg/kmol
kg/kmol
塔底: ,
kg/kmol
kg/kmol
精馏段: kg/kmol
kg/kmol
提馏段: kg/kmol
kg/kmol
(四)平均密度
1.液相平均密度
表4-1 组分的液相密度 (kg/m3)
板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔,20世纪50年代起对板式精馏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。与泡罩塔相比,板式精馏塔具有下列优点:生产能力(20%——40%)塔板效率(10%——50%)而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装,维修都较容易。
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《化工原理》课程设计设计题目:苯—氯苯精馏过程板式塔设计姓名:学号:学院:专业:应用化学2012年9月10日目录设计主要内容 (1)一设计方案的确定及流程说明 (1)二精馏塔的物料衡算 (4)三精馏塔板数的确定 (4)四精馏塔工艺条件及有关物性数据计算 (7)五精馏塔主要工艺尺寸计算 (11)六精馏塔塔板的工艺尺寸 (12)七精馏塔塔板的流体力学验算 (14)八精馏塔塔板的负荷性能图 (17)九精馏塔辅助设备选型与计算 (20)十、设计结果概要 (23)设计总结和评述 (24)参考文献 (25)设计主要内容一设计方案的确定及流程说明1、操作压力蒸馏操作可在常压,加压,减压下进行。
应该根据处理物料的性能和设计总原则来确定操作压力。
例如对于热敏感物料,可采用减压操作。
本次设计为一般物料因此,采用常压操作。
2、进料状况进料状态有五种:过冷液,饱和液,气液混合物,饱和气,过热气。
但在实际操作中一般将物料预热到泡点或近泡点,才送入塔内。
这样塔的操作比较容易控制。
不受季节气温的影响,此外泡点进料精馏段与提馏段的塔径相同,在设计和制造上也叫方便。
本次设计采用泡点进料即q=1。
3、加热方式蒸馏釜的加热方式一般采用间接加热方式,若塔底产物基本上就是水,而且在浓度极稀时溶液的相对挥发度较大。
便可以直接采用直接加热。
直接蒸汽加热的优点是:可以利用压力较低的蒸汽加热,在釜内只需安装鼓泡管,不需安装庞大的传热面,这样,操作费用和设备费用均可节省一些,然而,直接蒸汽加热,由于蒸汽的不断涌入,对塔底溶液起了稀释作用,在塔底易挥发物损失量相同的情况下。
塔釜中易于挥发组分的浓度应较低,因而塔板数稍微有增加。
但对有些物系。
当残液中易挥发组分浓度低时,溶液的相对挥发度大,容易分离故所增加的塔板数并不多,此时采用直接蒸汽加热是合适的。
4、冷却方式塔顶的冷却方式通常水冷却,应尽量使用循环水。
只有要求的冷却温度较低,考虑使用冷却盐水来冷却。
本实验用循环水。
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。
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2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: 1.苯和氯苯的物理性质表1.1苯和氯苯的物理性质2.苯-氯苯的气液相平衡数据表1.2苯-氯苯的气液相平衡数据3.组成饱和蒸气压0ip表1.3苯-氯苯的组成饱和蒸气压4.液相密度ρ表1.4苯-氯苯的液相密度ρ纯组分在任何温度下的密度可由下式计算: 苯t A 187.1912-=ρ 氯苯t B 111.11127-=ρ 其中:t ——温度,℃5.液相粘度µL表1.5苯-氯苯液体粘度µL6. 组分的表面张力表1.6苯-氯苯液体表面张力σ二 精馏塔的物料衡算1、原料液及塔底产品含苯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/kmol6837.011.78/60.056.112/40.011.78/60.0=+=F x9930.011.78/99.056.112/01.011.78/99.0=+=D x0043.011.78/003.056.112/997.011.78/003.0=+=w x2、平均摩尔质量kmol kg M F /01.8956.112*)6837.01(11.78*6837.0=-+= kmol kg M D /35.7856.112*)9930.01(11.78*9930.0=-+=kmol kg M W /41.11256.112*)0043.01(11.78*0043.0=-+=3、物料衡算依题意:以300天计,一天24小时,有:==1650*10002.039/300*24*112.41W kmol h总物料衡算:=+⇒=+2.039F D W F D苯物料衡算:=+*0.6837*0.9930 2.039*0.0043F D联立解得:=6.518/Fkmol h =4.479/D kmol h三 精馏塔板数的确定1、理论板数N T 的求取苯—氯苯物系属于理想物系,可采用阶梯图解法求取N T ,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x-y依据x pp y p p p p x A B A B=--=,,天津地区大气压为101.08kpa (约758mmHg ),得下表: 表3.1苯—氯苯物系的气液平衡数据设计中塔内压力接近常压,课使用表中所给为常压下的相平衡数据。
(2)确定操作回流比将表3.1中数据作图3.1,得x-y 曲线。
泡点进料,q=1,在x-y 图上,x q =x F =0.6837,做q 线交平衡线于q 点,读得y q =0.915,则最小回流比为:min 0.9930.9150.3380.9150.684D q q qx y R y x --===--取操作回流比为2min 20.3380.676R R ==⨯= (3)气液相负荷 精馏段:0.676 4.479 3.025/(1)(0.6761) 4.4797.506/L RD kmol hV R D kmol h==⨯==+=+⨯=提馏段:' 3.025 6.5189.543/'7.506/L L F kmol hV V kmol h=+=+===(4)操作线方程精馏段:10.67610.9930.4030.597110.67610.6761D R y x x x x R R =+=+⨯=+++++提馏段:''3.025 6.518 2.039'0.0043 1.272'0.001173.025 6.518 2.039 3.025 6.518 2.039WL qF Wy x x L qF W L qF W x x +=-+-+-+=-⨯=-+-+-(5)图解法求理论板层数精馏段操作线方程过点a (D x ,D x )即(0.993,0.993)和点b (0,0.597),连接ab 即得精馏段操作线,ab 交q 线于点d (0.684,0.850),提馏段操作线方程过点c (W x ,W x )即点(0.0043,0.0043)和点d ,连接cd 即得提馏段操作线。
自a 点开始在操作线和平衡线之间作阶梯线,求解结果为:总理论板层数:8.2T N =(包括再沸器),精馏段3.3块,提馏段4.9块,第4块为进料板位置。
图3.1苯-氯苯的气液平衡x-y 图2、实际板层数N P 的求解(1)全塔效率T E根据表1绘出t-x-y 图(图3.2)。
图3.2苯-氯苯的气液平衡t -x-y 图由图查得进料温度为91.8℃,在此平均温度下根据基础数据,用线性插值法查的该温度下组分黏度为:s m Pa 275.0⋅=A μ,s m Pa 282.0⋅=B μ。
液相平均密度:()()278.0638.01282.0638.0275.01=-⨯+⨯=-+==∑F B F A i i m x x x μμμμ实际塔板效率:512.0278.0lg 616.017.0lg 616.017.0=-=-=m T E μ(2)实际塔板数p N (近似取两操作段塔板效率相同) 精馏段:1 3.3/0.512 6.4p N ==块,取7块提馏段:2 4.9/0.51218.6p N =-=块,取29p N =块 总塔板数1216p p p N N N =+=块(不包括再沸器)四 精馏塔工艺条件及有关物性数据计算1、平均压强m p取每层塔板压降:0.6p kPa ∆=塔顶操作压力:101.085106.08kPa D p =+= 进料板压力:106.080.63107.88kPa F p =+⨯= 塔底操作压力:106.080.616115.68W p kPa =+⨯= 精馏段平均压力:1(106.08107.88)/2106.98m p kPa =+= 提馏段平均压力:2(107.88115.68)/2111.78m p kPa =+= 2、平均温度m t采用图解法,分别绘出塔顶、进料板、塔底苯氯苯系统T-x-y 图;由D x =0.9930, F x =0.6837,W x =0.0043,查相应图根据与泡点线的交点可得: 塔顶温度t D =84.20C 进料板温度t f =94.30C 塔釜温度t W =137.1℃ 精馏段平均温度:m1D F ()/2(84.294.3)/289.25t t t =+=+=℃ 提馏段平均温度:m2F W ()/2(137.194.3)/2115.7t t t =+=+=℃全塔平均温度: o()/2(84.2137.1)/2110.65C m D W t t t =+=+=3、平均摩尔质量m M塔顶: 10.993D y x ==,10.908x =(查相平衡图)(),0.99378.1110.993112.5678.35kg/kmol VD m M =⨯+-⨯= (),0.90878.1110.908112.5681.28kg/kmol LD m M =⨯+-⨯=进料板:由图解理论板得0.867F y =,0.570F x =(查相平衡图)(),0.86778.1110.867112.5682.69kg/kmol VF m M =⨯+-⨯= (),0.57078.1110.570112.5692.92kg/kmol LF m M =⨯+-⨯=塔底:由0.0043n x =,查平衡曲线得0.0105n y =,0.010578.11(10.0105)112.56112.20kg /kmolVW m M =⨯+-⨯=,0.004378.11(10.0043)112.56112.41kg /kmolLW m M =⨯+-⨯=精馏段平均摩尔质量1(78.3581.28)/279.82kg /kmolVm M =+=1(81.2892.92)/287.10kg /kmolLm M =+=提馏段平均摩尔质量2(112.2082.69)/297.45kg /kmolVm M =+=2(112.4192.92)/2102.67kg /kmolLm M =+=4、平均密度m ρ(1)汽相平均密度m V ρ,由理想气体状态方程计算,即 精馏段:()31111106.9879.822.834kg/m 8.314273.1589.25m Vm Vm m p M RT ρ⨯===⨯+提馏段:()32222111.7897.453.369kg/m 8.314273.15115.7m Vm Vm m p M RT ρ⨯===⨯+(2)液相平均密度m L ρ, 液相平均密度依下式计算,即i i Lm1/a ρρ=∑(i a 为质量分率)利用表1.4中数据,采用线性内插法得:D 84.2t C =︒时,(33A B 812kg/m ,1034kg/m ρρ==)F 94.3t C =︒时,(33A B 799kg/m ,1025kg/m ρρ==)W 137.1t C=︒时,(33A B 747kg/m ,974kg/m ρρ==)塔顶液相平均密度m 3LD 1813.2kg/m 0.993/8120.007/1034ρ==+进料板液相平均密度0.5478.110.4490.5478.110.46112.56A a ⨯==⨯+⨯m 3LF 1909.5kg/m 0.449/7990.551/1025ρ==+塔底液相平均密度m 3LD 1971.5kg/m 0.9957/9740.0043/747ρ==+精馏段液相平均密度3Lm1(815.6909.5)/2862.55kg/m ρ=+=提馏段液相平均密度3Lm2(909.5982)/2945.75kg/m ρ=+=5、液体的平均表面张力m σ液相平均表面张力依下式计算:∑=iiLm x σσ塔顶,由℃1.83=D t ,查表 1.6,用线性插值法查的该温度下组分表面张力为:mN/m 83.20,=A D σ;mN/m 85.25,=B D σ0.99320.830.00725.8520.86mN /m LDm σ=⨯+⨯=进料板,由C 4.39o=F t ,查表1.6得:mN/m 37.19,=A F σ;mN/m 58.24,=B F σ0.683719.370.316324.5821.02mN /m LFm σ=⨯+⨯=塔底,由o137.1C W t =,查表1.6得:mN/m 44.14,=A W σ;mN/m 90.19,=B W σ0.004314.440.995719.9019.88mN /m LWm σ=⨯+⨯=精馏段液体平均张力为:()120.8621.02/221.94mN/m m σ=+= 提馏段液体平均张力为:()219.8821.02/220.45mN/m m σ=+=6、液体的平均粘度m L μ,液体的平均粘度依下式计算:∑=iiLm x μμlg lg塔顶,由℃1.83=D t ,查表1.5,用线性插值法查的该温度下:s mPa A D ⋅=299.0,μ;s mPa B D ⋅=303.0,μlg 0.993lg(0.299)0.007lg(0.303)0.299LDm LDm μμ=+⇒=进料板,由C 4.39o=F t ,查表1.5得:s mPa A F ⋅=269.0,μ;s mPa B F ⋅=277.0,μlg 0.6837lg(0.269)0.3163lg(0.277)0.272LFm LFm μμ=+⇒=塔底,由C 78.136o =W t ,查表1.5得:s mPa A W ⋅=185.0,μ;s mPa B W ⋅=184.0,μlg 0.0043lg(0.185)0.9957lg(0.184)0.184LWm LDm μμ=+⇒=精馏段液体平均粘度为:()s m Pa 286.02/272.0299.01,⋅=+=m L μ 提馏段液体平均粘度为:()s m Pa 228.02/272.0184.02,⋅=+=m L μ五 精馏塔主要工艺尺寸计算1.塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为3Vm1s Vm13Lm1s Lm17.50679.820.0587m /s36003600 2.8343.02587.100.0000849m /36003600862.55VM V LM L sρρ⨯===⨯⨯===⨯提馏段的气、液相体积流率为//3Vm2s Vm2//3Lm2s Lm27.50697.450.0603m /s36003600 3.3699.543102.670.0002881m /36003600945.75V M V L M L sρρ⨯===⨯⨯===⨯由max u =C 的计算要用到C 20,需要从史密斯关联图查取精馏段横坐标1/21/2hL h V 0.0000849862.550.02520.0587 2.834LV ρρ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭提馏段横坐标1/21/2h L h V 0.000288945.750.08000.0603 3.369L V ρρ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭取板间距H T =0.40m,板上液层高度h L =0.06m ( 对常压塔一般)L 0.05~0.08h m =H T -h L =0.40-0.06=0.34m 查史密斯关联图,得 精馏段 C 20=0.0700.20.2L2021.94()0.070()0.07132020C C σ==⨯= max u= 1.322m/s =取安全系数为0.6(一般0.6~0.8),则空塔气速u=0.6×1.322=0.793m/s0.307m D ===,圆整为标准塔径D =400mm 提馏段 C 20=0.0670.20.2L2020.45()0.067()0.06732020C C σ==⨯= max u= 1.126m/s =取安全系数为0.7(一般0.6~0.8),则空塔气速u=0.7×1.126=0.788m/s/0.312m D ===,圆整为标准塔径D =400mm222T ππ0.40.126m 44A D ==⨯= 实际空塔气速为 s T 0.05870.466m/s 0.126V u A ===2、塔高的计算精馏塔的有效高度精馏段:m4.240.0)17()1(=⨯-=-=T H N Z 精精 提馏段:m8.240.0)18()1(=⨯-=-=T H N Z 提提在进料板上方开一人孔,提馏段中开一个人孔,其高度为0.8m ,则有效高度为m 68.08.2.422)40.08.0(=++=⨯-++=提精有效Z Z Z六 精馏塔塔板的工艺尺寸1、 溢流装置的计算(1) 堰长l wW 0.80.80.40.32m l D ==⨯= (2)溢流堰高度h w由W L OW h h h =-选用平直堰,堰上液层高度h OW 由下式计算,即2/3h OWW 2.841000L h E l ⎛⎫= ⎪⎝⎭近似取 E=1 ,则精馏段2/3OW2.840.0000849360010.00301m10000.28h ⨯⎛⎫=⨯⨯= ⎪⎝⎭提馏段2/3OW2.840.000288360010.00680m10000.28h ⨯⎛⎫=⨯⨯= ⎪⎝⎭取板上清液层高度 L 0.08m h =故精馏段W L OW 0.080.003010.07699m h h h =-=-=提馏段W L OW 0.080.006800.07320m h h h =-=-= (3)弓形降液管宽度d W 和截面积f A由W0.6l D= 查弓形降液管参数图得f T 0.054A A = d 0.114WD= 2f T d 0.0540.0540.1260.00680m 0.1140.1140.40.0456mA A W D ==⨯===⨯=验算液体在降液管中停留时间 精馏段 f T h 360036000.006800.432.038s 5s 0.00008493600A H L θ⨯⨯===>⨯ 提馏段 f T h 360036000.006800.49.444s 5s 0.0002883600A H L θ⨯⨯===>⨯故降液管设计合理(4)降液管底隙高度h 0精馏段取0w 0.0060.076990.0060.07099mh h =-=-=提馏段取0w 0.0060.073200.0060.06720m h h =-=-= 选用凹形受液盘,深度/w h =0.05m2、 塔板布置(1)D<800mm ,故采用整块式。