【正文】 1 海南大學 課程設(shè)計書 系（部、中心） 材料與化工學院 專 業(yè) 化學工程與工藝 班 級 10 級 2 班 課程名稱 化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目名稱 苯 氯苯分離過程板式精餾塔設(shè)計 2 化工單元設(shè)備設(shè)計任務書 （苯 — 氯苯精餾裝置設(shè)計） 一、設(shè)計題目 試設(shè)計一座 苯 氯 苯連續(xù)精餾裝置 ,要求年產(chǎn)純度為 %的氯苯 26000 噸 ,塔頂餾出液中含氯苯不得高于 2%,原料液含氯苯 35%(以上均為質(zhì)量百分數(shù) )。 二、設(shè)計條件 （一） 精餾塔 （ 1）塔頂壓力 4KPa（表） （ 2）進料熱狀態(tài) 自選 (3)回流比 自選 (4)塔底加熱蒸汽壓力 （表） (5)單板壓降 ≤ （ 6）全塔效率 ET=54% （ 7） 塔板類型 —— 篩板或浮閥塔板（ F1型） （二）換熱器 —— 配置于精餾裝置中 的預熱器 冷凝器 冷卻器 再沸器等選一設(shè)計 （ 1）加熱介質(zhì) —— 飽和水蒸汽 （絕）； （ 2）冷卻介質(zhì) —— 冷卻循環(huán)水，進口溫度 30℃，出溫度 40℃； （ 3）換熱器允許壓降≯510Pa； （ 4） 換熱器類型 —— 標準型列管式或板式換熱器。 三、工作日 每年工作 300天，每天 24小時連續(xù)運行。 四、生產(chǎn)廠址 海南洋浦工業(yè)開發(fā)區(qū) 五、設(shè)計內(nèi)容 （一）選擇合適的精餾塔 （ 1）精餾塔的物料衡算； （ 2）塔板數(shù)的確定； （ 3）精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算； （ 4）精餾塔的塔體工藝尺寸的計算； 3 （ 5）塔板的主 要工藝尺寸的計算； （ 6）塔板的流體力學驗算與塔板負荷性能圖； （ 7）精餾塔接管尺寸計算； （ 8）繪制精餾裝置工藝流程圖； （ 9）繪制精餾塔設(shè)計條件圖； （ 10）對設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題討論。 （二）選擇合適的換熱的 （ 1）確定設(shè)計方案 —— 選擇換熱器類型；流動空間及流速的確定。 （ 2）確定物性數(shù)據(jù) （ 3）估算傳熱面積 （ 4）工藝結(jié)構(gòu)尺寸 （ 5）換熱器核算 （ 6）繪制換熱器設(shè)計示意圖； （ 7）對換熱器設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題討論。 4 目錄 第 1 章 緒 論 精餾原理 ............................................................................................................... 5 塔設(shè)備概述 ........................................................................................................... 5 氯苯簡介 ............................................................................................................... 6 第 2 章 苯 氯苯分離精餾 ................................................ 7 工藝流程 ............................................................................................................... 7 設(shè)備選型 .................................................................................................................. 8 塔設(shè)備的選型 ............................................................................................. 8 塔板的類型與選擇 ..................................................................................... 9 操作條件的選擇 ... .............................................................................................. 10 第 3 章 工藝計算 ...................................................... 10 全塔的物料衡算 ................................................................................................. 10 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 ................................................ 10 原料 液 及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 ........................................... 10 原 料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率 ........................................................... 11 塔板數(shù)的確定 ..................................................................................................... 11 理論板層數(shù) NT的求取 ............................................................................. 11 實際板層數(shù)的求取 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 5 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 ..................................................... 14 平均壓強 mp ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 平均溫度 mt ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 平均分子量 mM .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 平均密度 mρ ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 液體的平均表面張力 mσ ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 液體平均粘度計算 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 氣、液負相體積流量負荷計算 ………………………………………… 17 精餾塔的塔體工藝尺寸的計算 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 塔徑 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 精餾塔有效高度 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 塔板主要工藝尺寸的計算 ................................................................................. 20 溢流裝置計算 ........................................................................................... 20 塔板布置 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 篩孔計算及其排列 ………………………………………………………… 21 篩板的流體力學驗算 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 塔板壓降 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 液面落差 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 液沫夾帶 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 漏液 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 6 液泛 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 塔板負荷性能圖 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 精餾段塔板負荷性能圖 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 塔附件的設(shè)計 .................................................................................................... 29 接管 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 裙座 ........................................................................................................... 30 塔板負荷性能圖 ………………………………………………………… 30 塔總體高度的設(shè)計 ………………………………………………………3 1 第四章 換熱器的設(shè)計 ……………………………………………………………………3 1 熱量衡算 ………… .……………………………………………………………3 1 原料預熱的熱量衡算 ……………………………………………………3 1 塔頂苯的熱量衡算 ………………………………………………………3 2 再沸器的熱量衡算 ………………………………………………………3 2 換熱器（冷卻器）的計算 ………………………………………………………3 3 塔頂苯的設(shè)計 ………………………………… …………………………3 3 估算傳熱面積 ……………………………………………………………3 4 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 …………………………………………