苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计书.docx

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苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计书

(一)设计题目

苯—氯苯板式精馏塔的工艺设计及冷凝器的选型设计

(二)设计内容

某工厂拟采用一板式塔分离苯-氯苯混合液。已知：生产能力为年产65000吨99％的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯45％（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2％；残夜中氯苯含量不得低于99％；塔顶冷凝器用流量为3000kg/h、温度为30℃的水冷却。

试根据工艺要求进行：

⑴板式精馏塔的工艺设计；

⑵标准列管式塔顶冷凝器的选型设计。

(三)操作条件

塔顶压强4kPa（表压）；

进料热状况，泡点进料；

回流比，1.8R

；

min

塔釜加热蒸汽压力 0.5MPa（表压）；

单板压降不大于 0.7kPa；

年工作日300天，每天24小时连续运行。

(四)设计要求

设计方案的确定及工艺流程的说明；

塔的工艺计算；

塔和塔板主要工艺结构的设计计算；

塔内流体力学性能的设计计算；

塔板负荷性能图的绘制；

塔的工艺计算结果汇总一览表；

冷凝器的热负荷；

冷凝器的选型及核算 ;

对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。

(五)基础数据

组分的饱和蒸汽压 p

i

（mmHg）

温度，

温度，（℃）

苯

p

i

氯苯

80

760

148

90

1025

205

100

1350

293

110

1760

400

120

2250

543

130

2840

719

131.8

2900

760

温度，（℃）ρ苯氯苯组分的液相密度 ρ（kg/m

温度，（℃）

ρ

苯

氯苯

80

90

100

110

120

130

817

805

793

782

770

757

1039

1028

1018

1008

997

985

纯组分在任何温度下的密度可由下式计算

苯 ρ ?912?1.187t 推荐：ρ ?912.13?1.1886t

A

氯苯 ρ ?1127?1.111t 推荐：ρ ?1124.4?1.0657t

B

式中的t为温度，℃。

σ组分的表面张力 σ（mN/m）

σ

温度，（℃）

80

85

110

115

120

131

苯

21.2

20.6

17.3

16.8

16.3

15.3

氯苯

26.1

25.7

22.7

22.2

21.6

20.4

双组分混合液体的表面张力 σ 可按下式计算：

m

o ? σ

AσB （x、x

为A、B组分的摩尔分率）

m σ x

A B

σ x A B

B A

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：

?r ?t

?

?2 ? c

?

?t ?0.38

?2?

?

（氯苯的临界温度： t ?359.2?C

）c

）

r0.38

1

t ?t

c 1

其他物性数据可查化工原理附录。

苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计及冷凝器的选型设计

摘要：本设计对苯—氯苯分离过程板式精馏塔装置进行了设计，主要进行了以

下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。 2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计 ,其中包括：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精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算； ⑥冷凝器的选型。 3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。 4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践

指导作用。

关键词：苯—氯苯；分离效率；精馏塔；冷凝器

TheDesignofsieveplate-distillationTowerabouttheSeparatingProcessofBenzenechlorobenzene

Abstract: AsuitofequipmentofsievedistillationcolumndeviceswhichmakeBenzeneseparatefromchlorobenzenehasbeendesigned.The

mainworkcomprising:1.Themainprocessesandprogramesoftheproductionhavebeenselectedanddetermined.2.Themaincontainerfillertowerhasbeendesigned,including ①thebalancereckon