化工原理課程設(shè)計(jì)苯-氯苯篩板塔

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1、沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：成績(jī)：化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè)班級(jí)設(shè)計(jì)人一、設(shè)計(jì)題目分離苯-氯苯混合液（混合氣）的篩板精餾塔二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及條件生產(chǎn)能力：年處理苯-氯苯混合液（混合氣）：10.0萬(wàn)噸（開(kāi)工率300天/年）；原料：苯含量為40%（質(zhì)量百分率，下同）的常溫液體（氣體）；分離要求：塔頂苯含量不低于（不高于）95%；塔底苯含量不高于（不低于）3.0%。建廠地址：沈陽(yáng)三、設(shè)計(jì)要求（一）編制一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，主要內(nèi)容包括：1、前言；2、流程的確定和說(shuō)

2、明（附流程簡(jiǎn)圖）；3、生產(chǎn)條件的確定和說(shuō)明；4、精餾（吸收）塔的設(shè)計(jì)計(jì)算；5、附屬設(shè)備的選型和計(jì)算；6、設(shè)計(jì)結(jié)果列表；7、設(shè)計(jì)結(jié)果的討論與說(shuō)明；8、注明參考和使用的設(shè)計(jì)資料；9、結(jié)束語(yǔ)。（二）繪制一個(gè)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（2#圖）（三）繪制精餾（吸收）塔的工藝條件圖（坐標(biāo)紙）四、設(shè)計(jì)日期：2013年03月04日至2013年05月31日1沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)目錄目錄前言1第一章流程的確定和說(shuō)明3第二章精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算52.1操作條件與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)52.1.1操作壓力52.1.2苯-氯苯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)5

3、2.1.3操作條件62.2全塔物料衡算62.2.1基礎(chǔ)計(jì)算62.2.2物料衡算72.2.3求最小回流比及操作回流比72.2.4操作溫度計(jì)算82.2.5相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算82.3塔板數(shù)的計(jì)算92.3.1理論塔板數(shù)的確定92.3.2實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算102.4精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算112.4.1操作壓力計(jì)算112.4.2平均摩爾質(zhì)量計(jì)算122.4.3平均密度的計(jì)算122.4.4液相平均表面張力計(jì)算132.4.5液相平均粘度的計(jì)算142.5熱量衡算152.6精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算17沈陽(yáng)化

4、工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)目錄2.6.1塔徑的計(jì)算172.6.2精餾塔有效高度的計(jì)算192.7塔板主要工藝尺寸的計(jì)算192.7.1溢流裝置計(jì)算192.7.2踏板布置212.8篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算222.8.1塔板壓降222.8.2液面落差242.8.3液沫夾帶252.8.4漏液252.8.5液泛262.9塔板負(fù)荷性能圖272.9.1漏液線(xiàn)272.9.2液沫夾帶線(xiàn)282.9.3液相負(fù)荷下限線(xiàn)302.9.4液相負(fù)荷上限線(xiàn)302.9.5液泛線(xiàn)312.9.6操作線(xiàn)33第三章精餾塔的結(jié)構(gòu)附屬設(shè)備353.1精餾塔

5、的附屬設(shè)備353.1.1冷凝器353.1.3除沫器363.2各接管尺寸的確定373.2.1進(jìn)料管373.2.2回流液管373.2.3塔底出料管37沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)目錄3.2.4塔頂蒸汽管383.2.5法蘭383.3塔高的設(shè)計(jì)383.3.1塔頂空間383.3.2塔底空間383.3.3人孔393.3.4裙座高度393.3.5封頭393.3.6塔高39第四章設(shè)計(jì)結(jié)果的自我總結(jié)和討論404.1不同設(shè)計(jì)條件下設(shè)計(jì)結(jié)果比較404.2同組數(shù)據(jù)比較414.3設(shè)計(jì)結(jié)果的自我總結(jié)414.4結(jié)束語(yǔ)41附錄

6、43沈陽(yáng)化工大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)前言前言本設(shè)計(jì)采用連續(xù)精餾分離苯-氯苯二元混合物的方法。連續(xù)精餾塔在常壓下操作，被分離的苯-氯苯二元混合物由連續(xù)精餾塔中部進(jìn)入塔內(nèi)，以一定得回流比由連續(xù)精餾塔的塔頂采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯。氯苯純度不低于97%，塔頂產(chǎn)品苯純度不低于95%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。高徑比很大的設(shè)備稱(chēng)為塔器。塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣（或汽）液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到傳質(zhì)及傳熱的目的。常見(jiàn)的、可在塔設(shè)備中完成的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工

7、業(yè)氣體的冷卻與回收，氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。在化工或煉油廠中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面都有重大的影響。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，塔設(shè)備的投資費(fèi)用占整個(gè)工藝設(shè)備投資費(fèi)用的較大比例。因此，塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，受到化工煉油等行業(yè)的極大重視。作為主要用于傳質(zhì)過(guò)程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液兩相充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。此外，為了滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還得考慮下列各項(xiàng)傳質(zhì)效率。此外，為了滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)

8、的需要，塔設(shè)備還得考慮下列各項(xiàng)要求：⑴生產(chǎn)能力大．在較大的氣（汽）液流速下，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。⑵操作穩(wěn)定、彈性大。當(dāng)塔設(shè)備的氣（汽）液負(fù)荷量有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作。并且塔設(shè)備應(yīng)保證能長(zhǎng)期連續(xù)操作。⑶流體流動(dòng)的阻力小。即流體通過(guò)塔設(shè)備的壓力降小。這將大大節(jié)省生產(chǎn)中的動(dòng)力消耗，以及降低經(jīng)常操作費(fèi)用。對(duì)于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還使系統(tǒng)無(wú)法維持必要的真空度。⑷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料耗用量小、制造和安裝容易。這可以減少基建過(guò)程中的投資費(fèi)用。