毕业设计论文-苯氯苯连续精馏筛板塔的设计课程设计.docVIP

苯-氯苯连续精馏筛板塔的设计 目 录 设计任务书 3 设计说明书 6 1 概述 6 2 设计方案确定 7 3 设计计算 ……… 8 3.1 精馏塔的物料衡算 8 3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 8 3.1.2塔顶产品产量、釜残液量及进料流量计算 8 3.2 塔板数的确定 8 3.2.1.1 q值的计算 8 3.2.1.2 最小回流比的求取 8 3.2.1.3求操作线方程 9 3.2.1.4求理论板数：逐板计算法 10 3.2.1.4实际塔板数 11 3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 11 3.3.1操作压力计算 11 3.3.2操作温度计算 11 3.3.3平均摩尔质量计算 12 3.3.4平均密度计算 12 3.3.5体积流率计算 13 3.3.6液体平均表面张力的计算 14 3.3.7液体平均粘度计算 15 3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 15 3.4.1塔径的计算 15 3.4.2塔高的计算 16 3.5 塔板主要工艺尺寸计算 17 3.5.1精馏段计算 18 3.6 筛板的流体力学验算 20 3.6.1精馏段流体力学验算 21 3.7塔板负荷性能图 23 3.7.1精馏段负荷性能图 23 4附属设备选型 26 4.1再沸器的选择 26 4.1.1 再沸器的热量衡算 26 4.1.2饱和蒸汽用量 26 4.1.3再沸器的加热面积 26 4.2 冷凝器的选择 27 4.2.1全凝器热量衡算 27 4.2.2冷却水用量 27 4.2.3冷凝器的选择 27 4.3塔内其他构件 28 4.3.1进料管 28 4.3.2回流管 28 4.3.3塔顶蒸汽管 28 4.3.4塔底出料速度 29 5设计数据列表 29 6 设计评述 30 7参考文献 30 设计任务书 一、设计题目 苯—氯苯连续精馏筛板塔的设计。 二、设计任务 （1）原料液中氯含量：质量分率 35%（质量），其余为苯。 （2）产品纯度为99.0 %（质量）的氯苯。 （3）塔顶馏出液中氯苯含量不得高于1.0%（质量）。 （4）生产能力：456000t/y苯产品，年开工320天。 三、操作条件 （1）精馏塔顶压强：4.0（表压） （2）进料热状态：泡点 （3）回流比： 1.5 （4）单板压降压：≯0.7KPa （5）冷凝器冷却剂：水，冷却剂温度： 25 ； 40 （6）再沸器加热剂：饱和水蒸气，加热剂温度： 2at（表压）热损失： 5% 四、要求 （1）对精馏过程进行描述 （2）对精馏过程进行物料衡算和热量衡算 （3）对精馏塔进行设计计算 （4）对精馏塔的附属设备进行选型 （5）画一张精馏塔的装配图 （6）编制设计说明书 五、设计说明书要求 （1）目录（2）设计题目及原始数据（任务书）（3）简述精馏过程的生产流程及特点（4）精馏过程有关计算（物料衡算、热量衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径、塔板设计、接管设计等）（5）附属设备的选型（裙座、再沸器、冷凝器等）；（6）设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）（7）设计评述（8）参考文献。 符号说明 英文字母 Aα－阀孔的鼓泡面积m2 Af －降液管面积 m2 AT －塔截面积 m2 b －操作线截距 c －负荷系数（无因次） c0 －流量系数（无因次） D －塔顶流出液量 kmol/h D －塔径 m d0 －阀孔直径 m ET －全塔效率（无因次） E －液体收缩系数（无因次） －物沫夹带线 kg液/kg气 F －进料流量 kmol/h F0 －阀孔动能因子 m/s g －重力加速度 m/s2 HT －板间距 m H －塔高 m Hd －清液高度 m hc －与平板压强相当的液柱高度 m hd －与液体流径降液管的压降相当液柱高度 m hr －与气体穿过板间上液层压降相当的液柱高度 m hf －板上鼓泡高度 m hL －板上液层高度 m h0 －降液管底隙高度 m h02v－堰上液层高度 m hp －与板上压强相当的液层高度 m hσ－与克服液体表面张力的压降所相当的液柱高度 m h2v－溢液堰高度 m K －物性系数（无因次） Ls －塔内下降液体的流量 m3/s Lw －溢流堰长度 m M －分子量 kg/kmol N －塔板数 Np －实际塔板数 NT －理论塔板数 P －操作压强 Pa ΔP－压强降 Pa q －进料状态参数 R －回流比 Rmin－最小回流比 u －空塔气速 m/s w －釜残液流量 kmol/h wc －边缘区宽度 m wd －弓形降液管的宽度 m ws －脱气区宽度 m x －液相中易挥发组分的摩尔分率 y －气相中易挥发组分的摩尔分率 z －塔高 m 希腊字母 α－相对挥发度 μ－粘度 Cp ρ－密度 kg/m3 σ－表面张力 下标 r －