苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计

苯-氯苯分离精馏塔设计摘要：氯苯作为一种重要的基本有机合成原料，在生产上应用广泛，由苯液相氯化法制得的氯苯中含有一定量的苯，本设计为一连续精馏塔，用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。

本设计选用了效率、经济、安全等各个方面综合性能较好的内件产品，采用了板式精馏塔，塔板选用筛板。

筛板塔结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压强低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。

本设计主要完成了工艺计算和设备设计两方面的内容，设计思想主要依照GB150-1998《钢制压力容器》。

工艺计算确定塔径为0.8m，塔总高度为9.9m。

设备设计部分，确定筒体材料为16MnR，筒体名义厚度为8mm。

根据《过程设备设计》及JB4737-95确定封头为标准椭圆型封头，公称直径为800mm，曲面高度200mm，直边高度为25mm，厚度为8mm；液体和气体进出口接管法兰都选用标准为HG20593-97的突面（RF）型板式平焊钢管制法兰(PL)；丝网除沫器选用SP型过滤网；因为本设计没有特殊要求，故选用的是圆筒形裙座，直径为800mm。

最后进行了筒体和封头的强度和稳定性计算，各人孔和接管的开孔补强计算，筒体的强度和稳定性以及水压试验的校核，通过校核，确定本设计的塔体壁厚、高度等在设计压力下均符合要求。

关键词：氯苯；精馏；筛板塔The design of distillation column about the separationOf benzene and chlorobenzeneAbstract:Chlorobenzene as an important basic organic synthesis raw material, widely used in production, the rule of law by a benzene liquid-phase chlorination of p contains a certain amount of benzene, the design for a continuous distillation column for separation volatile benzene and chlorobenzene is not easy. The design chooses the integrated product of good synthesized function with efficiency, economic, security and other aspects .It will be better that choosing rectifying tray Tower and sieve as tray.The sieve tower has mang advantages such as simple structure and low price,besides liquid drop on the surface of plate is small. It has a low pressure , but a larger capacity of production. At last gas in tower spreads evenly with a higher efficiency of mass transfer . The design completes the process calculation which defines that the tower diameter is 800mm and the overall height is 9.9m, and equipment design which defines that the material of the barrel is 16MnR and the nominal thickness is 8 mm according to the Steel Pressure Vessel (GB150-1998).The design selectes the standard elliptic heads whose diameter is 800mm, surface height is 200mm, straight flange height is 25mm according to the Process Equipment Design and JB4737-95. The piping flanges of import and export of liquid and gas are all used the RFPF according to HG 20593-97.The wire mesh demister selects the SP filter screen. The design has no specific requirements so that the cylindrical skirt is selected, whose diameter is 800mm..Finally the design conducts the festigkeit and stability ueberpruefung and so on, and defines the thickness and height of the tower body all conform the requirements under the design pressure.Keywords: chlorobenzene,distillation,plate column目录第1章绪论 (1)1.1 精馏原理 (1)1.2 塔设备概述 (1)1.3 氯苯简介 (2)第2章苯-氯苯分离精馏 (3)2.1 工艺流程 (3)2.2设备选型 (4)2.2.1 塔设备的选型 (4)2.2.2 塔板的类型与选择 (5)2.3 操作条件的选择 (6)第3章工艺计算 (7)3.1 计算准备 (7)3.2 精馏塔的物料衡算 (7)3.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (7)3.2.2 原料及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (7)3.2.3 物料衡算 (7)3.3 塔板数的确定 (8)3.3.1 理论板层数N T的求取 (8)3.3.2 实际板层数的求取 (10)3.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)3.4.1 操作压力计算 (10)3.4.2 操作温度计算 (10)3.4.3 平均摩尔质量计算 (11)3.4.4 平均密度计算 (11)3.4.5 液体平均表面张力计算 (13)3.4.6 液体平均粘度计算 (13)3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (14)3.5.1 塔径的计算 (14)3.5.2 精馏塔有效高度计算 (17)3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)3.6.1 溢流装置计算 (18)3.6.2 塔板布置 (21)3.7 筛板的流体力学验算 (23)3.7.1 塔板压降 (23)3.7.2 液面落差 (25)3.7.3 液沫夹带 (25)3.7.4 漏液 (26)3.7.5 液泛 (26)3.8 塔板负荷性能图 (27)3.8.1 精馏段塔板负荷性能图 (27)3.8.2 提馏段塔板负荷性能图 (30)第4章筒体设计 (36)4.1 材料选择 (36)4.1.1 材料选择依据 (36)4.1.2 材料选择 (37)4.2 结构形式 (37)4.3 筒体厚度确定 (38)4.3.1 计算准备 (38)4.3.2 筒体厚度 (38)第5章封头设计 (40)5.1 封头形式选择 (40)5.1.1 常见封头型式 (40)5.2 封头计算 (41)5.2.1 封头材料 (41)5.2.2 封头厚度的计算 (41)第6章开孔设计 (43)6.1 人孔的选择 (43)6.2 管道内径计算分析 (43)6.2.1 进料管计算 (43)6.2.2 塔顶蒸汽出口管计算 (44)6.2.3 回流管计算 (44)6.2.4 釜液出口管计算 (44)6.2.5 气体进口管计算 (45)6.3 管道法兰选择 (45)第7章开孔补强 (46)7.1 补强结构的选择 (46)7.2 补强计算 (46)7.2.1 开孔所需补强面积 (46)7.2.2 有效补强范围 (47)第8章裙座的选择 (50)第9章辅助装置及附件 (51)9.1 除沫器 (51)9.1.1 操作气速的计算 (51)9.1.2 直径D N的计算 (51)9.2 梯子手柄 (52)9.3 操作平台与梯子 (52)第10章压力试验 (53)10.1 试验目的 (53)10.2 试验压力 (53)10.3 校核试验时圆筒的薄膜应力 (53)结论 (55)致谢 (56)参考文献 (57)第1章绪论1.1 精馏原理精馏是分离液体混合物最常用一种作，在化工、炼油等工业中应用很广。

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 (1)一．设计题目 (1)二．操作条件 (1)三．塔板类型 (1)四．工作日 (2)五．厂址........................................ 错误!未定义书签。

六．设计容 (2)七．设计基础数据 (2)符号说明 (2)设计方案 (5)一．设计方案的思考 (5)二．设计方案的特点 (5)三．工艺流程 (5)苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 (5)一．设计方案的确定及工艺流程的说明 (5)二．全塔的物料衡算 (6)三．塔板数的确定 (6)四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (9)五．精馏段的汽液负荷计算........................ 错误!未定义书签。

六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (13)七．塔板负荷性能图 (18)八．附属设备的的计算及选型 (21)筛板塔设计计算结果 (31)设计评述 (32)一．设计原则确定 (32)二．操作条件的确定 (33)设计感想 (34)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．设计条件年产纯度为99.5%的氯苯4万吨，原料液为苯和氯苯的的混合液，其中氯苯含量中为38%（质量百分数），其余为苯，采用泡点进料，要求塔顶氯苯含量不高于2%，精馏塔顶压强为4kPa（表压），单板压降不大于0.7kPa，采用300天/年工作日连续生产。

二．操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）；2.进料热状况，泡点进料；3.回流比，自选；4．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．计容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.设计计算结果总表。

课程设计说明书题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计院(系): 化学化工学院专业年级: 化学2012级姓名: 王***学号: 121******指导教师: **副教授2015年10月目录1绪论 (1)2 设计方案确定与说明 (1)2.1设计方案的选择 (1)2.2工艺流程说明 (2)3 精馏塔的工艺计算 (2)3.2精馏塔的操作工艺条件和相关物性数据的计算 (3)3.2.1精馏塔平均温度 (4)3.2.2气、液相的密度的计算 (4)3.2.3混合液体表面力 (6)3.2.4混合物的黏度 (7)3.2.5相对挥发度 (8)3.2.6 气液相体积流量计算 (8)3.3塔板的计算 (9)3.3.1操作线方程的计算 (9)3.3.2实际塔板的确定 (10)3.4塔和塔板主要工艺结构尺寸计算 (11)3.4.1塔径的计算 (11)3.4.2溢流装置 (13)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (15)3.5 精馏塔塔板的流体力学计算 (17)3.5.1精馏塔塔板的压降计算 (17)3.5.2淹塔 (18)3.6 塔板负荷性能计算 (18)3.6.1 雾沫夹带线 (18)3.6.2 液泛线 (19)3.6.3 液相负荷上限 (20)3.6.4 漏液线 (20)3.6.5 液相负荷下限 (21)3.6.6塔板负荷性能图 (21)4 设计结果汇总表 (23)5工艺流程图及精馏塔工艺条件图 (24)6设计评述 (25)1绪论精馏塔作为石油化工行业最常用的化工设备之一，在当今工业中发挥了极其重要的作用。

精馏塔通过物质的传质传热，将塔的进料中的物质分离，从而在塔顶和塔底分别获得人们需要的高浓度物质。

苯与氯苯的分离，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的产品工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。

筛板塔出现于1830年，很长一段时间被认为难以操作而未得到重视。

泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。

化工原理课程设计说明书设计题目：苯-氯苯板式精馏塔工艺设计设计者: 日期:组员：指导老师：设计成绩：毕业设计题目——年产6万吨氯苯精馏工段板式精馏塔设计一、设计题目试设计一座年产6万吨的氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯60000吨，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%）。

设计区域符合西北地区的情况二、操作条件1.塔顶压强4kPa （表压）；2.进料热状况，泡点进料；3.回流比，2R min ；4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa （表压）；5.单板压降不大于0.7kPa ；6.年工作日300天，每天24小时连续运行。

三、设计容1.设计方案的确定及工艺流程的说明；2.塔的工艺计算；3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算；4.塔流体力学性能的设计计算；5.塔板负荷性能图的绘制；6.塔的工艺计算结果汇总一览表；7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制；8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。

四、基础数据 ο2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ式中的t 为温度，℃。

3.组分的表面力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面力m σ可按下式计算：AB B A B A m x x σσσσσ+=（B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。

纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录。

目录一、前言 (2)二、产品与设计方案简介 (3)（一）产品性质、质量指标 (3)（二）设计方案简介 (4)（三）工艺流程及说明 (4)三、工艺计算及主体设备设计 (5)（一）全塔的物料衡算 (5)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (5)2）平均摩尔质量 (6)3）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (6)（二）塔板数的确定 (6)1）理论塔板数的求取 (6)2）实际塔板数 (8)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (9)1）平均压强 (9)2）平均温度 (9)3）平均分子量 (9)4）平均密度 (9)5）液体的平均表面力 (10)6）液体的平均粘度 (10)（四）精馏段的汽液负荷计算 (10)（五）塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (11)1）塔径 (11)2）塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (11)（六）塔板上的流体力学验算 (13)1）气体通过筛板压降和的验算 (13)2）雾沫夹带量的验算 (15)3）漏液的验算 (15)4）液泛的验算 (15)（七）塔板负荷性能图 (16)1）雾沫夹带线（1） (16)2）液泛线（2） (17)3）液相负荷上限线（3） (17)4）漏液线（气相负荷下限线）（4） (17)5）液相负荷下限线（5） (18)（八）精馏塔的设计计算结果汇总一览表 (20)（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 (21)（十）主要符号说明 (23)四、对设计过程的评述和感受 (24)苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计计算书一、前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。

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。

化工课程设计苯氯苯分离过程板式精馏塔设计化工工程涉及到化学、物理、材料、机械等多个领域，是一个综合性极强的学科。

其中，课程设计是化工教育中不可或缺的一部分，它旨在培养学生综合运用所学知识和技能解决工程问题的能力。

本文将以苯氯苯分离过程的板式精馏塔设计为例，探讨化工课程设计的重要性以及如何进行有效的设计。

一、苯氯苯分离过程简介苯氯苯是一种有机化合物，化学式为C6H5Cl，分子量为112.56。

苯氯苯广泛应用于化工、医药、杀虫剂等领域。

苯与氯苯不能直接通过蒸馏进行分离，需要通过精馏等技术进行分离。

板式精馏塔属于一种常用的分离设备，用于高效地分离液体混合物中的组分。

二、板式精馏塔的设计板式精馏塔是一种复杂的设备，其中包括塔体、填料、板子、壳程、管程等组成部分。

在设计时需要考虑塔内物质的传质和传热，以及热力学和流体力学等方面的问题。

以下是板式精馏塔设计的主要步骤：1.确定分离过程的条件。

在确定分离条件之前，需要了解原料液体的性质，如密度、黏度、表面张力等。

根据要分离的混合物，选取正确的塔型，即确定塔的高度、直径等参数。

2.选择合适的填料。

填料的选择是影响精馏塔效率的重要因素之一。

常用的填料有网状填料、环状填料、波纹填料等。

不同的填料对于不同的物质有不同的分离效果。

3.确定板式精馏塔的操作和控制条件。

操作和控制条件包括流量、压力、温度等方面的参数。

经过一些实验和调节，最终确定合适的操作和控制条件。

4.进行模拟和计算。

在进行设计之前，需要进行模拟和计算，以验证分离效果。

这里以流体力学为例，采用计算流体力学（CFD）软件对流体在塔内的流动进行数值模拟。

5.确定板式精馏塔的材料和结构。

根据流体化学和物理性质，确定塔的材料。

选择合适的材料能够确保精馏过程稳定可靠。

三、化工课程设计的重要性通过本次课程设计，学生将会了解到化工工程的实际应用。

设计涉及到多个学科的知识和技能，要求学生在理论和实践上都要具备扎实的基础和综合的能力。

苯氯苯板式精馏塔工艺设计说明书苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计一、设计题目试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯60000吨，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，泡点进料；3.回流比，2R min ；4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa （表压）；5.单板压降不大于0.7kPa ；6.年工作日300天，每天24小时连续运行。

三、设计内容1.设计方案的确定及工艺流程的说明；2.塔的工艺运算；3.塔和塔板要紧工艺结构的设计运算；4.塔内流体力学性能的设计运算；5.塔板负荷性能图的绘制；6.塔的工艺运算结果汇总一览表；7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。

四、基础数据2.组分的液相密度ρ（kg/m 3）纯组分在任何温度下的密度可由下式运算苯 t A 187.1912-=ρ 举荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 举荐：t B 0657.14.1124-=ρ式中的t 为温度，℃。

3.组分的表面张力σ（mN/m ）双组分混合液体的表面张力m σ可按下式运算：AB B A BA m x x σσσσσ+=（B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率）4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。

纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t rr c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录。

目录一、前言 (1)二、产品与设计方案简介 (2)（一）产品性质、质量指标 (2)（二）设计方案简介 (3)（三）工艺流程及说明 (3)三、工艺运算及主体设备设计 (4)（一）全塔的物料衡算 (4)1）料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)2）平均摩尔质量 (5)3）料液及塔顶底产品的摩尔流率 (5)（二）塔板数的确定 (5)1）理论塔板数的求取 (5)2）实际塔板数 (7)（三）塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的运算 (8)1）平均压强 (8)2）平均温度 (8)3）平均分子量 (8)4）平均密度 (8)5）液体的平均表面张力 (9)6）液体的平均粘度 (9)（四）精馏段的汽液负荷运算 (9)（五）塔和塔板要紧工艺结构尺寸的运算 (10)1）塔径 (10)2）塔板工艺结构尺寸的设计与运算 (10)（六）塔板上的流体力学验算 (12)1）气体通过筛板压降和的验算 (12)2）雾沫夹带量的验算 (14)3）漏液的验算 (14)4）液泛的验算 (14)（七）塔板负荷性能图 (15)1）雾沫夹带线（1） (15)2）液泛线（2） (16)3）液相负荷上限线（3） (16)4）漏液线（气相负荷下限线）（4） (16)5）液相负荷下限线（5） (17)（八）精馏塔的设计运算结果汇总一览表 (19)（九）精馏塔的附属设备与接管尺寸的运算 (20)（十）要紧符号说明 (21)四、对设计过程的评述和感受 (22)苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计运算书一、前言课程设计是本课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计差不多知识的初次尝试。

化工原理设计任务书一、题目:苯-氯苯板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯20000+1000n 吨（n代表学号后两位），塔顶馏出液中含氯苯不得高于:2%(单号）、3%（双号）（以上均为质量分率）。

1、塔顶压力：4kpa（表压）2、原料液中含氯苯(质量分率）：40%（单号）、45%（双号）3、进料热状况：泡点4、回流比：自选5、塔底加热蒸汽压力：0.5MPa6、单板压降：≤0.7kpa7、全塔效率：ET=58%8、厂址：家乡地区三、塔板类型：自定（一般选筛板或浮阀塔板（F1型））四、基础数据ip（mmHg）纯组分在任何温度下的密度可由下式计算苯t A187.1912-=ρ氯苯t B111.11127-=ρ式中的t为温度，℃。

σ双组分混合液体的表面张力m可按下式计算：AB B A B A m x x σσσσσ+=（B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。

纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）5.其他物性数据可查化工原理附录及其他文献。

目录第1章前言 (1)第2章产品与设计方案简介 (2)2.1 产品性质、质量指标 (2)2.2 设计方案简介 (3)2.3 工艺流程及说明 (3)第3章工艺计算及主体设备设计 (4)3.1 全塔的物料衡算 (4)3.1.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)3.1.2 平均摩尔质量 (4)3.1.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 (4)3.1.4 确定操作的回流比R (5)3.1.5 精馏塔的气液相负荷 (5)3.1.6 操作线方程 (6)3.2 塔板数的确定 (6)3.2.1 理论塔板层数N的确定 (6)T3.2.2 实际塔板数 (7)3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)3.3.1 操作压力的计算 (7)3.3.2 操作温度的计算 (7)3.3.3 平均摩尔质量计算 (7)3.3.4 平均密度计算 (8)3.3.5 液相平均表面张力 (9)3.3.6 液相平均粘度计算 (9)第4章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)4.1 塔径的计算 (10)4.2 精馏塔有效高度的计算 (11)第5章塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (12)5.1 溢流装置 (12)5.2 塔板布置 (12)5.3 开孔数n和开孔率φ (13)第6章塔板上的流体力学验算 (13)6.1 气体通过筛板压降p h和p pΔ的验算 (13)6.2 雾沫夹带量v e的验算 (14)6.3 漏液的验算 (14)第7章塔板负荷性能图 (15)7.1 漏液线（气相负荷下限线） (15)7.2 雾沫夹带线 (16)7.3 液相负荷下限线 (16)7.4 液相负荷上限线 (16)7.5 液泛线 (17)第8章板式塔结构与附属设备 (19)8.1 塔高 (19)8.1.1 塔顶空间 (19)8.1.2 塔底空间 (19)8.1.3 人孔数目 (19)8.2 接管尺寸计算 (19)8.2.1 塔顶蒸汽出口管径 (19)8.2.2 回流液管径 (20)8.2.3 加料管径 (20)8.2.4 料液排出管径 (20)8.2.5 饱和蒸汽管径 (20)8.3 附属设备设计 (21)8.3.1 塔顶冷凝器 (21)8.3.2 塔底再沸器 (21)8.3.3 进料预热器 (21)8.3.4 泵型号设计 (22)第9章筛板塔设计计算结果 (23)第10章主要符号说明 (24)第11章结果与结论 (24)11.1 结果： (24)11.2 结论： (25)第12章收获与致谢 (25)第1章前言课程设计是化工原理最后一个全面总结性教学环节，是进一步巩固、深化和具体基本技能的重要课程，是培养学生综合运用所学知识与理论去独立完成某一化工生产设计任务的一次全面训练。

河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 苯-氯苯筛板式精馏塔设计学院: 化学化工学院专业:化学工程与工艺学号: 2014210034姓名: 张海龙指导教师: 冯敏2016年11月21日化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-氯苯分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（塔釜出料量）5万吨/年操作周期每年300天，每天24小时运行进料组成含氯苯38% （质量分率，下同）塔顶产品组成氯苯含量低于2%塔底产品组成氯苯含量高于99.8%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)单板压降≤0.7kPa3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址天津三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目录1概述 (1)1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 (1)1.1.1塔设备简介 (1)1.1.2设计要求 (2)1.1.3精馏操作对塔设备的要求 (2)1.2精馏塔的设计简介 (3)2．工艺条件的确定和说明 (3)2.1操作条件的确定 (3)2.1.1操作压力 (3)2.1.2进料状态 (4)2.1.3加热方式 (4)2.1.4冷却剂与出口温度 (4)2.1.5回流比 (5)2.1.6热能的利用 (5)2.2确定设计方案的原则 (5)2.3物料流程简图 (6)3．板式精馏塔的工艺参数计算 (6)3.1物料衡算与操作线方程 (6)3.1.1物料衡算 (6)3.1.2 q线方程 (7)3.1.3确定操作的回流比R (8)3.2实际板数的求算 (8)3.2.1 精馏塔的气液相负荷 (8)3.2.2操作性方程 (8)3.2.3全塔效率的计算 (9)4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)4.1操作压力的计算 (10)4.2 操作温度的计算 (10)4.3 平均摩尔质量的计算 (11)4.4 平均密度的计算 (11)4.4.1 气相平均密度计算 (12)4.4.2 液相平均密度计算 (12)4.4.3 液相平均表面张力的计算 (13)4.4.4 液体平均粘度的计算 (14)5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (15)5.1 塔径的计算 (15)5.1.1 精馏段塔径的计算 (15)5.1.2 提馏段塔径的计算 (16)5.2 塔高的计算 (17)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)6.1 溢流装置的计算 (18)6.1.1 精馏段 (18)6.1.2 提馏段 (20)6.2 塔板布置的计算 (21)6.2.1 塔板的分块 (21)6.2.2 边缘密度确定 (21)6.2.3 开孔区面积计算 (21)6.2.4 开孔数n 和开孔率ϕ (22)7 塔板的流体力学验算 (23)7.1 塔板压降 (23)7.1.1 气体通过干板的阻力压降 (23)7.1.2 气体通过板上液层的压降1h (24)7.1.3 气体克服液体表面张力产生的压降σh (24)7.1.4 液体通过每层筛板的压降P ∆ (25)7.2 液面落差及雾沫夹带量的验算 (25)7.3 漏液的验算 (26)7.4 液泛的验算 (26)8 塔板性能图 (27)8.1 漏液线 (27)8.2液沫夹带线 (28)8.3 液相负荷下限线 (29)8.4 液相负荷上限线 (30)8.5 液泛线 (30)9 精馏塔附件设计 (32)9.1 进料管道 (32)9.2 塔顶回流液管道 (33)9.3 塔底料液排出管道 (33)9.4 塔顶蒸汽出口管道 (33)9.5 塔底蒸汽进口管道 (34)9.6 冷凝器的选择 (34)v eQ (34)9.6.1 热负荷C9.6.2 冷却水用量q (34)m29.6.3 总传热系数k (34)9.6.4 泡点回流时的平均温度为t∆ (35)m9.6.5 换热器面积 (35)9.7 再沸器的选择 (35)Q (35)9.7.1 热负荷B9.7.2 加热蒸汽的量 (35)9.7.3 平均温差m t∆ (35)9.7.4 换热系数K (35)9.7.5 换热器面积 (35)10 设计结果一览表 (35)11 设计评述 (38)参考文献 (39)致谢 (40)分离苯-氯苯混合液的筛板精馏塔工艺设计张海龙摘要：本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。

化工课程设计苯氯苯分离过程板式
精馏塔设计
化工课程设计是化学工程专业非常重要的一环。

在化工课程设计中，苯氯苯分离过程是一个经典的案例。

苯氯苯分离过程是指将苯和氯化苯从混合物中分离出来的化工过程。

板式精馏塔是一种常用的分离设备，可以用于苯氯苯分离过程中。

在本文中，我们将讨论化工课程设计中苯氯苯分离过程板式精馏塔的设计。

首先，为了设计板式精馏塔，我们需要了解苯氯苯分离过程的基本原理。

苯和氯化苯具有不同的沸点，因此可以通过精馏过程来将它们分离出来。

板式精馏塔是一种纵向流多级塔，可以将混合物在沸点不同的多个装置层中进行分离。

其次，我们需要考虑板式精馏塔的设计参数。

这些参数包括物料流量、板间液流、板间汽流、板数、塔径和塔高。

在苯氯苯分离过程中，应选择合适的操作压力和进料浓度以优化设计参数。

此外，还应选择适当的填料和塔板类型，以确保有效的分离效果。

最后，我们需要考虑苯氯苯分离过程板式精馏塔的操作控制。

这包括板温、塔内压力、流量、塔顶温度和塔底温度等参数的控制。

为了实现良好的分离效果和操作控制，应尽可能选择先进的自动化控制系统。

总之，苯氯苯分离过程板式精馏塔的设计是化工课程设计中一个重要的问题。

通过了解分离原理、考虑设计参数和实现操作控制，我们可以设计出高效、可靠、自动化的板式精馏塔。

这对于化学工程专业学生来说，不仅是一项重要的实践教学，更是建立通向化工工业发展的基石。