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《化工原理課程設(shè)計-苯-氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、一、苯-氯苯板式精餾塔的工藝設(shè)計任務(wù)書（一）設(shè)計題目設(shè)計一座苯-氯苯連續(xù)精餾塔，要求年產(chǎn)純度為98.5%的苯36432噸，塔底餾出液中含苯1%，原料液中含苯為61%（以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。（二）操作條件1.塔頂壓強4kPa（表壓）2.進料熱狀況：飽和蒸汽進料3.回流比：R=2Rmin4.單板壓降不大于0.7kPa（三）設(shè)計內(nèi)容設(shè)備形式：篩板塔設(shè)計工作日：每年330天，每天24小時連續(xù)運行廠址：青藏高原大氣壓約為77.31kpa的遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)設(shè)計要求1.設(shè)計方案的確定及流程說明2.塔的工藝計算3.塔和塔板主要工藝尺寸的確定（1）塔高、塔徑及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確
2、定（2）塔板的流體力學(xué)驗算（3）塔板的負(fù)荷性能圖繪制（4）生產(chǎn)工藝流程圖及精餾塔工藝條件圖的繪制4、塔的工藝計算結(jié)果匯總一覽表5、對本設(shè)計的評述或?qū)τ嘘P(guān)問題的分析與討論（四）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.組分的飽和蒸汽壓（mmHg）溫度，（℃）80.1859095100105苯757.62889.261020.91185.651350.41831.7氯苯147.44179.395211.35253.755296.16351.355溫度，（℃）110115120125130131.75苯23132638.52964335537464210氯苯406.55477.125547.
3、7636.505725.317602.組分的液相密度（kg/m3）溫度，（℃）6080100120140-20-苯836.6815.0792.5768.9744.1氯苯1064.01042.01019.0996.4972.93.組分的表面張力（mN/m）溫度，（℃）6080100120140苯23.7421.2718.8516.4914.17氯苯25.9623.7521.5719.4217.324.液體粘度μ（mPa?s）溫度，（℃）6080100120140μ苯0.3810.3080.2550.2150.184氯苯0.5150.4280.3630.313
4、0.2745.Antoine常數(shù)組分ABC苯6.0231206.35220.24氯苯7.13382182.68293.767二、苯-氯苯板式精餾塔的工藝計算書（精餾段部分）（一）設(shè)計方案的確定及工藝流程的說明原料液經(jīng)臥式列管式預(yù)熱器預(yù)熱至泡點后送入連續(xù)板式精餾塔（篩板塔），塔頂上升蒸汽流采用強制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至苯液貯罐；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供汽相流，塔釜產(chǎn)品經(jīng)臥式列管式冷卻器冷卻后送入氯苯貯罐。典型的連續(xù)精餾流程為原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱后到指定的溫度后，送入精餾塔的進料板，在進料上與自塔上部下降的回流液體匯
5、合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸氣互相接觸，進行熱和質(zhì)的傳遞過程。操作時，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜殘液），部分液體汽化，產(chǎn)生上升蒸氣，依次通過各層塔板。塔頂蒸氣進入冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品（餾出液）。（二）全塔的物料衡算1.料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率苯和氯苯的相對摩爾質(zhì)量分別為78.11kg/kmol和112.6kg/kmol0.693-20-2.平均摩爾質(zhì)量3.料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率依題給條件：一年以330天，一天以24小時
6、計，有：，全塔物料衡算：（三）塔板數(shù)的確定1.理論塔板數(shù)的求取2）確定操作的回流比R將1）表中數(shù)據(jù)作圖得曲線及曲線。在圖上，因q=0，e（0.693,0.693）查得，。故有：;3）求理論塔板數(shù)(圖解法)精餾段操作線：總理論板層數(shù)：6.5(包括再沸器)進料板位層：42.實際塔板數(shù)1）全塔效率選用公式計算。該式適用于液相粘度為0.07~1.4mPa·s的烴類物系，式中的為全塔平均溫度下以進料組成表示的平均粘度。-20-塔的平均溫度為0.5(80+129)=104.5℃（取塔頂?shù)椎乃阈g(shù)平均值），在此平均溫度下查化工原理附錄得：，。2）實際塔板數(shù)（近似取兩段效率
7、相同）精餾段：塊提餾段：塊（四）塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算1.平均壓強取每層塔板壓降為0.7kPa計算。塔頂：加料板：塔底：精餾段平均壓強提餾段平均壓強2.平均溫度和兩式聯(lián)立由試差法求得℃；℃；℃精餾段平均溫度：℃提餾段平均溫度：℃3.平均分子量塔頂：，（查相平衡圖）-20-加料板：，（查相平衡圖）塔底：，精餾段：提餾段：4.平均密度1）液相平均密度塔頂：℃進料板：℃塔底：精餾段：提餾段：2）汽相平均密度-20-精餾段：提餾段：5.液體的平均表面張力塔頂：℃；進料板：℃；塔底：℃；精餾段：提餾段：6.液體的平均粘度塔頂：℃加料板：℃塔底：℃
8、，，精餾段：提餾段：（五）精餾段的汽液負(fù)荷計算汽相摩爾流率汽相體積
