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苯-氯苯浮阀式精馏塔的设计.doc

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1成 绩XX 民族学院化工原理课程设计说明书题 目: 苯-氯苯浮阀式精馏塔的设计 设 计 人: XX 系 别: 生物工程 班 级: 生物工程 104 指导教师: XX 设计日期:2012 年 10 月 22 日~ 11 月 28 日 2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)原料液组成:氯苯 40% (质量)。(2)塔顶馏出液:氯苯不得高于 2.5%釜液含苯 2%,(质量)。(3)处理能力:60000 吨/年 (料液)(4)工作日:320 天/年操作条件(1)塔顶压强:常压 (表压) 。(2)进料热状态:泡点。(3)回流比:自选。 设备型式F1 型浮阀塔(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 3(四)参考资料1.物性数据的计算与图表2.杨祖荣 主编。 《化工原理》 化学工业出版社。2009.6 第二版。3.任晓光 主编。 《化工原理课程设计指导》 化学工业出版社。2009.2 第一版。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。 4目录前 言 .61.设计方案的思考 .62.设计方案的特点 .63.工艺流程的确定 .6一.设备工艺条件的计算 .81.设计方案的确定及工艺流程的说明 .82.全塔的物料衡算 .82.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 .82.2 平均摩尔质量 .82.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 .83.塔板数的确定 .93.1 理论塔板数 的求取 9TN3.2 确定操作的回流比 R103.3 求理论塔板数 113.4 全塔效率 13TE3.5 实际塔板数 (近似取两段效率相同) .14pN4.操作工艺条件及相关物性数据的计算 .144.1 平均压强 .14m4.2 平均温度 .15t4.3 平均分子量 15mM4.4 平均密度 16ρ4.5 液体的平均表面张力 17mσ4.6 液体的平均粘度 18Lμ,4.7 气液相体积流量 .186 主要设备工艺尺寸设计 206.1 塔径 .207 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 227.1 溢流装置 .227.2 塔板布置 .24二 塔板流的体力学计算 .261 塔板压降 2652 液泛计算 283 雾沫夹带的计算 294 塔板负荷性能图 314.1 雾沫夹带上限线 .314.2 液泛线 .324.3 液相负荷上限线 .334.4 气体负荷下限线(漏液线) .344.5 液相负荷下限线 .34三 板式塔的结构与附属设备 .361 塔顶空间 362 塔底空间 363 人孔数目 364 塔高 375 接管 375.1 进料管 .375.2 回流管 .385.3 塔顶蒸汽接管 .385.4 釜液排出管 .395.5 塔釜进气管 .396 筒体与封头 407.1 筒体 .407.2 封头 .407.3 裙座 .407 附属设备设计 417.1 泵的计算 .417.2 冷凝器 .427.3 再沸器 .42四 计算结果总汇 .43五 结束语 .44六 符号说明: .456前 言1.原理双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精 馏 设 备 是连续精馏装置 ,包括精 馏 塔 、再 沸 器 、冷 凝 器 等。精馏塔供汽液两相接触进行相 际 传 质 ,位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化,蒸气沿塔上升,余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液 相 中的易挥发组 分 进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混 合 物中的两个组分较完全地分离,生产出所需纯度的两种产品。2.设计方案的特点浮阀塔由于气液接触状态良好,雾沫夹带量小(因气体水平吹出之故),塔板效率较高,生产能力较大。浮阀塔应用广泛,对液体负荷变化敏感,不适宜处理易聚合或者含有固体悬浮物的物料,
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