化工原理课程设计——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计
工艺计算书
目录
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (2)
一．设计题目 (2)
二．操作条件 (2)
三．塔板类型 (2)
四．工作日 (2)
五．厂址 (2)
六．设计内容 (2)
七．设计基础数据 (3)
符号说明 (4)
设计方案 (7)
一．设计方案的思考 (7)
二．设计方案的特点 (7)
三．工艺流程 (7)
苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (7)
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)
三．塔板数的确定 (9)
四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (12)
五．精馏段的汽液负荷计算 (15)
六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (15)
七．塔板负荷性能图 (20)
八．附属设备的的计算及选型 (23)
筛板塔设计计算结果 (33)
设计评述 (34)
一．设计原则确定 (34)
二．操作条件的确定 (34)
设计感想 (36)
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务
一．设计题目
设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯50000t，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，自选；
3.回流比，自选；
4.塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)；
5.单板压降不大于0.7kPa；
三．塔板类型
筛板或浮阀塔板（F1型）。
四．工作日
每年300天，每天24小时连续运行。
五．厂址
厂址为天津地区。
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.绘制精馏塔设计条件图；
11.绘制塔板施工图（可根据实际情况选作）；
12.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气压数据
温度，（℃）80 90 100 110 120 130 131. 8
i
p×0.133-1k
Pa
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。
符号说明：
a ——填料的有效比表面积，㎡/m3
——填料的总比表面积，㎡/m3
a
t
——填料的润湿比表面积，㎡/m3
a
w
A
——塔板开孔区面积，m2
a
——降液管截面积，m2
A
f
A
——筛孔总面积，m2
——塔截面积，m2
A
t
c
——流量系数，无因次
C——计算umax时的负荷系数，m/s
d ——填料直径，m
——筛孔直径，m
d
D ——塔径，m
——液体扩散系数，m2/s
D
L
——气体扩散系数，m2/s
D
V
——液沫夹带量，kg(液)/kg(气)
e
v
E——液流收缩系数，无因次
E
——总板效率，无因次
T
F——气相动能因子，kg1/2/(s.m1/2)
——筛孔气相动能因子，
F
g——重力加速度，9.81m/s2
h——填料层分段高度，m
HETP关联式常数
——进口堰与降液管间的水平距离，m
h
1
h
——与干板压降相当的液柱高度，m液柱
c
——与液体流过降液管的压降相当的液柱高度，m h
d
——塔板上鼓泡层高度，m
h
f
h
——与板上液层阻力相当的液柱高度，m液柱
l
——板上清液层高度，m
h
L
h
——允许的最大填料层高度，m
max
——降液管的低隙高度，m
h
h
——堰上液层高度，m
OW
——出口堰高度，m
h
W
h’
——进口堰高度，m
W
h
δ——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)
——塔底空间高度，m
H
B
——降液管内清液层高度，m
H
d
H
——塔顶空间高度，m
D
——进料板处塔板间距，m
H
F
——气相总传质单元高度，m
H
OG
