5万吨-苯-氯苯筛板精馏塔课程设计 V0.0
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课程设计课程名称化工原理课程设计题目名称专业班级学生姓名学号指导教师二O一三年月日目 录设计任务书 ....................................................................................................................................... 1 符号说明 ........................................................................................................................................... 3 摘要及前言 ....................................................................................................................................... 6 设计内容 . (8)一、设计方案的确定及工艺流程的说明 ............................................................................... 8 二．全塔的物料衡算 (8)（一）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 ................................................................... 8 （二）平均摩尔质量 ....................................................................................................... 8 （三）料液及塔顶底产品的摩尔流率 ........................................................................... 8 三．塔板数的确定 . (9)（一）理论塔板数T N 的求取 ....................................................................................... 9 （二）实际塔板数p N ................................................................................................. 11 四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 .. (12)（一）平均压强m p ...................................................................................................... 12 （二）平均温度m t ....................................................................................................... 13 （三）平均分子量m M ................................................................................................. 13 （四）平均密度m ρ ....................................................................................................... 13 （五）液体的平均表面张力m σ .................................................................................. 14 （六）液体的平均粘度m L μ, . (15)（七） 精馏段的汽夜负荷计算 ................................................................................... 15 五．塔体和塔板主要工艺结构尺寸的计算 . (15)（一）塔径及精馏段有效高度 ..................................................................................... 15 （二）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ..................................................................... 16 （三）筛板的流体力学验算 ......................................................................................... 18 七．塔板负荷性能图 . (20)（一）.液沫夹带线（1） ............................................................................................. 20 （二）.液泛线（2） ..................................................................................................... 21 （三）.液相负荷上限线（3） ..................................................................................... 22 （四）.漏液线（气相负荷下限线）（4） ................................................................... 22 （五）.液相负荷下限线（5） . (23)筛板塔设计计算结果 ..................................................................................................................... 24 设计评述及相关问题的讨论 ......................................................................................................... 25 参考书目 .. (27)设计任务书一、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5万吨，组成为苯0.35（质量分率，下同），馏出液组成为0.98，塔釜液组成为0.02。
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：<0.7kPa 三、塔板类型 筛板 四、工作日每年330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 七、设计数据基础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其他物性数据可查有关手册。
八、工作计划1、领取设计任务书，查阅相关资料（2天）；2、确定设计方案，进行相关的设计计算（5天）；3、校核验算，获取最终的设计结果（2天）；4、编写课程设计说明书（论文），绘制草图等（2天）。
5、绘制塔设备简图（1天）九、设计成果要求1、通过查阅资料、设计计算等最终提供课程设计说明书（论文）电子稿及打印稿1份，并附简单的流程草图。
2、课程设计结束时，将按以下顺序装订的设计成果材料装订后交给指导教师：（1）封面（2）目录（3）课程设计任务书（4）课程设计说明书（论文）（5）参考文献（6）塔设备简图图纸（A3）（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
十、几点说明1、本设计任务适用班级：10应用化学、10化工工艺；2、课程设计说明书（论文）格式也可参阅《蚌埠学院本科生毕业设计（论文）成果撰写规范》中的相关内容。
学生签名：指导教师签名：教研室主任签名：符号说明a ——填料的有效比表面积，㎡/m3——填料的总比表面积，㎡/m3at——填料的润湿比表面积，㎡/m3awA——塔板开孔区面积，m2a——降液管截面积，m2AfA——筛孔总面积，m2——塔截面积，m2Atc——流量系数，无因次C——计算umax时的负荷系数，m/sd ——填料直径，md——筛孔直径，mD ——塔径，m——液体扩散系数，m2/sDLD——气体扩散系数，m2/sV——液沫夹带量，kg(液)/kg(气)evE——液流收缩系数，无因次E——总板效率，无因次TF——气相动能因子，kg1/2/(s.m1/2)——筛孔气相动能因子，Fg——重力加速度，9.81m/s2h——填料层分段高度，mHETP关联式常数——进口堰与降液管间的水平距离，mh1——与干板压降相当的液柱高度，m液柱hc——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m hd——塔板上鼓泡层高度，mhf——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱hl——板上清液层高度，mhL——允许的最大填料层高度，mhmax——降液管的低隙高度，mh——堰上液层高度，mhOW——出口堰高度，mhWh’——进口堰高度，mWhδ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱H——板式塔高度，m溶解系数，kmol/(m3·kPa)H——塔底空间高度，mB——降液管内清液层高度，mHdH——塔顶空间高度，mD——进料板处塔板间距，mHFH——气相总传质单元高度，mOGH——人孔处塔板间距，mPHT——塔板间距，mH1——封头高度，H2——裙座高度，HETP——等板高度，mkG——气膜吸收系数，kmol/（m2•h•kPa）kL——液膜吸收系数，m/hK——稳定系数，无因次KG——气膜吸收系数kmol/（m2•h•kPa）lW——堰长，mLh——液体体积流量，m3/hLs——液体体积流量，m3/hLw——润湿速率，m3/（m•h）m——相平衡常数，无因次n——筛孔数目NOG——气相总传质单元数，NT——理论板层数P——操作压力，Pa△P——压力降，Pa△PP——气体通过每层筛板的压降，Pa r——鼓泡区半径，mu——空塔气速，m/suF——泛点气速，m/su——气体通过筛孔的速度，m/su 0，min——漏液点气速，m/su’——液体通过降液管底隙的速度，m/s U——液体喷淋密度，m3/（m2•h）UL——液体质量通量，㎏/（m2•h）Umin——最小液体喷淋密度，m3/（m2•h）Uv——气体质量通量，㎏/（m2•h）Vh——气体体积流量，m3/hVs——气体体积流量，m3/hwL——液体质量流量，㎏/hwV——气体质量流量，㎏/hWc——边缘无效区宽度，mWd——弓形降液管宽度，mx——液相摩尔分数X——液相摩尔比y——气相摩尔分数Y——气体摩尔比Z——填料层高度，mβ——充气系数，无因次；δ——筛板厚度，mε——空隙率，无因次θ——液体在降液管内停留时间，s μ——粘度，Pa•sρ——密度，kg/m3ζ——表面张力，N/mφ——开孔率或孔流系数，无因次Φ——填料因子，l/mψ——液体密度校正系数，无因次下标max——最大的min——最小的L——液相V——气相摘要及前言摘要本设计为设计一个精馏塔来进行苯-氯苯混合物的分离，采用连续操作方式的筛板精馏塔。
