【正文】 年 月 日 化工原理課程設(shè)計 3 引 言 塔設(shè)備設(shè)計概述 塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一 ,他可以使氣 (或汽 )或液液兩相緊密接觸，達到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。 關(guān)鍵詞 ： 苯 — 氯苯；分離過程；精餾塔 The Design of sieve platedistillation Tower about theSeparating Process of Benzenechlorobenzene Abstract: A suit of equipment of sieve distillation column devices which make Benzene separate from chlorobenzene has been designed. The main work prising: 1. The main processes and programmes of the production have been selected and main container filler tower has been designed,including ① the balance reckon of the sieve plate tower ② the number of the tower plank has been determinated ③ the calculation of properties of matter date ④ the size of the Distillation tower has been puted ⑤ The main tray sizeof the distillation been reckoned3. Production craftwork flow chart and design condition chart of the distillation tower have been drawn. questions of the design process have been discussed and reviewed. The design is simple and reasonable, and can meet the needs of the initial production process, a certain role in guiding the practice. 化工原理課程設(shè)計 2 設(shè) 計內(nèi)容及要求 一、設(shè)計任務(wù) ： 每小時生產(chǎn) %的氯苯 噸塔頂餾出液中含氯苯 ≤2%，原料液中含氯苯 40%（ wt%）。 對生產(chǎn)的主要設(shè)備 — 篩板塔進行了工藝計算設(shè)計 ,其中包括：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計算；⑤精餾塔塔板的主要工藝尺寸的計算。 繪制了生產(chǎn)工藝流程圖和精餾塔設(shè)計條件圖。 二、操作條件 ： （ 1）塔頂壓強 4kPa（表壓）； （ 2）進料熱狀況 泡點進料 q=1； （ 3）回流比 倍最小回流比； （ 4）塔底加熱蒸汽壓力 （表壓）； （ 5）單板壓降 ≤。在化工廠、石油化工廠、煉油廠等中，塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護等各方面都有重大影響。作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液兩相能充分接觸，以獲得高的傳質(zhì)效率。 (1)、 工業(yè)上常見的幾種的板式塔及其優(yōu)缺點 Ⅰ 、浮閥塔 。 Ⅲ 、泡罩塔 。 (2)、設(shè)計板式塔的要求及簡易流程 化工原理課程設(shè)計 4 首先應(yīng)根據(jù)已給定的操作條件，由圖解法或解析法求得理論塔板數(shù)、選定或估算塔板效率，從而測得實際塔板數(shù)，然后對以下內(nèi)容進 行設(shè)計或計算： Ⅰ 、塔高的計算 。 主要是塔盤的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計，此多此還包括，塔的進出口、防沖檔板、防渦器、除沫器等的設(shè)計計算。例如對于熱敏感物料，可采用 減壓操作。這樣塔的操作比較容易控制。便可以直接采用直接加熱。當(dāng)殘液中易揮發(fā)組分濃度低時，溶液的相對揮發(fā)度大，容易分離故所增加的塔板數(shù)并不多，此時采用直接蒸汽加熱是合適的。 熱能利用 蒸餾過程的特性是重復(fù)進行氣化和冷 凝。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾方法，設(shè)計中采用泡點進料，將混合料液經(jīng)預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。 塔釜部分采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送 入儲罐。L 表 苯－氯苯 液體粘度 181。39。39。, 0. 98 6 22 .4 ( 1 0. 98 6) 26 .9 22 .4 63 /m m N m? ? ? ? ? ? ?頂 ? ?0 .5 6 2 0 .1 1 0 .5 6 2 5 .6 2 2 .5 3 /m m N m? ? ? ? ? ? ?進 精餾段平均表面張力： 2 2 . 4 6 3 2 2 . 5 2 2 2 . 4 9 /2m m N m? ???精 化工原理課程設(shè)計 13 液體粘度 Lm? ??? ni iilm x1 ?? 根據(jù)下表 表 苯 氯苯溫度粘度關(guān)系表 溫度 ℃ 20 40 60 80 100 120 140 苯 粘度 mPas， ? ?進 mPa各項計算如下： （ 1） 、 堰長 Wl 取 4Wl D m?? （ 2） 、 溢流堰高度 由 OWhhh LW ?? 選用平直堰，堰上液層高度 ,近似取 E=1 ，則 2 / 32 .8 4 0 .0 11000 hOW WlhE l???????? 取板上清液層高度 mhL ? 化工原理課程設(shè)計 16 故 OW h h? ? ? ? ?m （ 3） 、 弓形 降液管寬度 dW 和截面積 fA 由 0 .9 2 4 / 1 .4 0 .6 6WlD ?? 查下圖 得 ?TfAA ?DWd 圖 弓形降液管的寬度與面積 故 20 . 0 7 2 2 0 . 0 7 2 2 1 . 5 3 8 6 0 . 1 1 10 . 1 2 4 0 . 1 2 4 1 . 4 0 . 1 7 3 6fTdA A mW D m? ? ? ?? ? ? ? 驗算液體在降液管中停留時間 33600 3 6 0 0 * 0 . 1 1 1 * 0 . 4 2 6 . 1 2 51 . 7 1 0 * 3 6 0 0fThAH sL??? ? ? ?? 故降液管設(shè)計合理 （ 4） 、 降液管底隙高度 00 39。 選用凹形受液盤 ,深度 ?wh = 塔板布置 （ 1） 、 塔板的分塊 因 ? ，故塔板采用分塊式。 液沫夾帶 液沫夾帶量由下式計算 ???????? ????fTaLV hHue ? 而且 mhh Lf ?? 故3 10 10 55 / / 6 10 aVL T fueHhk g k g k g k g???????? ?????? ??? ? ????? ?? 液 氣 液 氣 故在本設(shè)計中液沫夾帶量 Ve 在允許范圍內(nèi)。 八、塔板 負荷性能圖 漏液線 由 3/ sfT LhH ??? ? ? VLL hhCu ??? / 0m in0 ??? 0minmin0 AVu s? OWWL hhh ?? 3/2 ????????? WhOW lLEh得： 化工原理課程設(shè)計 21 VLWhWs hlLEhACV ??? /1000 3/200m i n ?????????? ???????????????????? 代入 數(shù)據(jù)得 2 / 3m in 43 3 27 .47ssVL?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個 sL 值，依上式計算出 sV ，計算結(jié)果 列于表 表 sL ， sm/3 minsV ， sm/3 由上表數(shù)據(jù)即可作漏液線 1 液沫夾帶線 以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 ss LV? 關(guān)系如下： ???????? ????fTaLV hHue ? 0 . 71 . 5 3 8 6 0 . 1 1 1ssasTfVVuVAA? ? ??? ? ?OWWLf hhhh ??? ? 2 / 3 2 / 336002 . 8 4 1 0 . 71 0 0 0 0 . 9 2 4 SO W sLhL???? ? ? ????? 故 2 / 5 ?? 2 / 3H 0. 27 5 1. 75T f shL? ? ? 3 2 / 30 . 75 . 7 1 0 0 . 12 2 . 4 9 1 0 0 . 2 7 5 1 . 7 5sVsVe L????????????? 整理得 2 / 9ssVL?? 在操作范圍內(nèi)，任取幾個