【正文】 h?? 1 0 ,1 1 0 , 2 1 0 , 2F ( 1 0 . 0 2 0 . 0 0 0 5 6 ) ( F X ) 5 5 5 1 1 . 3 3 7 0 4 k g h? ? ? ? 1 0, 4 9, 4F F 3 1 .7 3 8 9 k g h?? 9, 1 1 0, 1 1 1 ,1F F F 5 5 5 1 1 . 3 3 7 0 4 3 1 . 2 4 9 5 5 5 5 4 2 . 5 8 6 5 4 k g h? ? ? ? ? 將計(jì)算結(jié)果見表 ： 表 初餾過程結(jié)果表 組分名稱 F9， j kg/h W% F10， j kg/h W% F11， j kg/h W% 苯 氯 苯 二氯苯 水 ∑ 氯化工段物料衡算 其他工段包括水洗、堿洗、干燥等工段，苯、氯苯、二氯苯的流量不變所以求氯化部分︰ C6H6 + Cl2 C6H5Cl+HCl, C6H6+ Cl2 C6H4Cl2+2HCl, (43) 生產(chǎn)二氯苯消耗苯 2 2 6 7 0 . 6 4 3 2 4 7 8 . 1 1 1 5 7 3 2 . 0 8 9 1 k g h1 1 2 . 5 6 ?? 消耗 Cl2 5 9 4 . 4 0 5 3 8 2 9 5 . 1 8 0 9 k g h147 ? ? ? ?? ? 生成 HCl 5 9 4 . 4 0 5 3 8 2 9 5 . 1 8 0 9 k g h147 ? ? ? ?? ? 生產(chǎn)氯苯消耗苯 2 2 6 7 0 . 6 4 3 2 4 7 1 1 4 3 0 0 . 0 6 8 1 k g h1 1 2 . 5 6 ?? 17 消耗 Cl2 2 2 6 7 0 . 6 4 3 2 4 7 1 1 4 3 0 0 . 0 6 8 1 k g h1 1 2 . 5 6 ?? 生成 HCl 2 2 6 7 0 . 6 4 3 2 4 7 3 5 1 . 4 4 3 5 k g h1 1 2 . 5 6 ? ? ? ?? ? 投入苯的量 5 5 5 4 2 . 5 8 6 5 4 3 1 5 . 8 4 3 6 1 5 7 3 2 . 0 8 9 1 7 1 5 9 0 . 5 1 9 2 4 k g h? ? ? 消耗 Cl2 的量 2 8 7 . 0 9 3 8 1 4 3 0 0 . 0 6 8 1 1 4 5 8 7 . 1 6 1 9 k g h?? 生成 HCl 的量 2 9 5 . 1 8 0 9 7 3 5 1 . 4 4 3 5 7 6 4 6 . 6 2 4 4 k g h?? 在計(jì)算粗餾塔時(shí)由于二氯苯和水含 量較少（可忽略），計(jì)算塔的數(shù)據(jù)時(shí)可以作為苯與氯苯分離來算該精餾塔的各項(xiàng)數(shù)據(jù)見表 ： 表 精餾塔進(jìn)出料的結(jié)果 物料 進(jìn)料 FjX 塔頂 DjX 塔釜 WjX 苯 氯苯 ∑ 18 第五章 氯苯精制工藝計(jì)算 精餾塔的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案確定 （ 2） 精餾方式：本設(shè)計(jì)采用連續(xù)精餾方式。 （ 6） 再沸器，冷凝器等附屬設(shè)備的安排：塔底設(shè)置再沸器，塔頂蒸汽完全冷凝后再冷卻至泡點(diǎn)下一部分回流入塔，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)灌。 精餾塔的計(jì)算 精餾塔的物料衡算 (1)原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量 MA = kmolkg/ 氯苯的摩爾質(zhì)量 MB = kmolkg/ F 0 . 7 1 / 7 8 . 1 1x 0 . 7 7 9 20 . 2 9 / 1 1 2 . 5 6 0 . 7 1 / 7 8 . 1 1??? D 0 . 9 8 / 7 8 . 1 1x 0 . 9 8 6 00 . 0 2 / 1 1 2 . 5 6 0 . 9 8 / 7 8 . 1 1? w 0 . 0 0 1 4 5 / 7 8 . 1 1x 0 . 0 0 2 10 . 9 9 8 5 5 / 1 1 2 . 5 6 0 . 0 0 1 4 5 / 7 8 . 1 1??? (2) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 FM 0. 77 92 78 .1 1 ( 1 0. 77 92 ) 11 2. 56 85 .7 2 kg / km ol? ? ? ? ? ? DM 0. 98 60 78 .1 1 ( 1 0. 98 60 ) 11 2. 56 78 .5 9 kg / km ol? ? ? ? ? ? WM 0 . 0 0 2 1 7 8 . 1 1 ( 1 0 . 0 0 2 1 ) 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 4 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? (3)物料 衡算 氯苯產(chǎn)量 W 2 1 5 3 7 .1 1k g / h? 總物料衡算 F D W?? 苯物料衡算 0 .2 9 F 0 .0 2 D 0 .9 9 8 5 5 W?? F＝ ＝ ＝ D=＝ W＝ ＝ 20833/＝ 塔板數(shù)的確定 （ 1） 理論板 NT 的求法 由化工原理 [2]查得苯 氯苯的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)，見表 ： 20 求最小回流比、操作回流比及最小理論塔板層數(shù) 0B00ABPPx PP?? ? 0APyxP? 0A0Bpy(1 x)x(1 y) P?? ? ?? (51) 苯 氯苯氣液平衡數(shù)據(jù)見下表 ： 表 苯 氯苯氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 /℃ 苯 氯苯 x y α 80 760 148 90 1025 205 100 1350 293 110 1760 400 120 2250 543 130 2840 719 2900 760 ? ? ? ?DDm i n FF 1 x 4 . 4 7 5 1 0 . 9 8 6 0x1 1 0 . 9 8 6 0R 0 . 2 8 2 51 x 1 x 4 . 4 7 5 1 0 . 7 7 9 2 1 0 . 7 7 9 2? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? m inR 2 R 2 0. 28 25 0. 56 5? ? ? ? 依據(jù)已經(jīng)算出的相對(duì)揮發(fā)度α，假設(shè)一系列的 x值，用平衡方程算出對(duì)應(yīng)的y 值，見下表 ： 表 平衡方程中 xy 值 可在 x～ y坐標(biāo)圖上繪制出平衡線與對(duì)角線如圖 x 0 ? ?﹙﹚xy x 0 21 圖 苯 氯（ x— y）苯物 系精餾分離理論塔板數(shù)的圖解 (2)求理論塔板數(shù) 精餾段操作線： DxRy x 0 . 3 6 1 x 0 . 6 3R 1 R 1? ? ? ??? 提餾段操作線：wLWy x 1 . 1 7 x 0 . 0 0 0 3 5 7VV x?? ? ?? ? ? ??? 提餾段操作線為過 ? ?, ? ?,。 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 (1) 操作壓力計(jì)算 取每層板塔板壓降 P ?? 塔頂操作壓力 DP 4 kP a? ? ? 進(jìn)料板壓力 FP 6 a? ? ? ? 釜底壓力 WP 10 9. 5 0. 7 11 6. 5k P a? ? ? ?? ? 精餾段平均壓力 ? ?mP 1 0 5 . 3 1 0 9 . 5 / 2 1 0 7 . 4 k P a? ? ? 提餾段平均壓力 ? ?mP 1 0 9 .5 1 1 6 .5 / 2 1 1 3 k P a? ? ? ? (2) 操作溫度計(jì)算 畫 txy 圖見圖 ： 圖 xy 值 查圖 得： 塔頂溫度 Dt 82? ℃ , 23 進(jìn)料溫度 Ft 89? ℃ , 塔釜溫度 131?Wt ℃ 精餾段平均溫度 ? ?mt 8 2 8 9 / 2 8 5 .5? ? ?精 ℃ 提餾段平均溫度 ? ?mt 8 9 1 3 1 / 2 1 1 0? ? ?提 ℃ (3) 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 D1x y ?? ,查圖 51 平衡曲線 ?x ? ?VDmM 0 . 9 8 6 7 8 . 1 1 1 0 . 9 8 6 1 1 2 . 5 6 7 8 . 5 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L D mM 0 . 9 3 8 7 8 . 1 1 1 0 . 9 3 8 1 1 2 . 5 6 8 0 . 2 5 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由圖解理論板得： ? 查圖 51平衡曲線的 ? ? ?V F mM 0 . 9 4 3 7 8 . 1 1 1 0 . 9 4 3 1 1 2 . 5 6 8 0 . 0 7 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L F mM 0 . 7 7 9 2 7 8 . 1 1 1 0 . 7 7 9 2 1 1 2 . 5 6 8 5 . 7 2 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 塔釜平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 wx ? ，查圖 51平衡曲線得 wy ? ? ?V W mM 0 . 0 1 7 8 . 1 1 1 0 . 0 1 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 2 2 k g / k m o l? ? ? ? ? ? ? ?L W mM 0 . 0 0 2 1 7 8 . 1 1 1 0 . 0 0 2 1 1 1 2 . 5 6 1 1 2 . 4 9 k g / k m o l? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?VmM 7 8 . 5 9 8 0 . 0 7 / 2 7 9 . 3 3 k g / k m o l? ? ? ? ?LmM 8 0 . 7 2 8 5 . 7 2 / 2 8 2 . 9 8 5 k g / k m o l? ? ? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?VmM 8 0 . 0 7 1 1 2 . 2 2 / 2 9 6 . 1 4 5 k g / k m o l? ? ? ? ? ?LmM 8 5 . 7 2 1 1 2 . 4 9 / 2 9 9 . 1 0 5 k g / k m o l? ? ? ? （ 4）平均密度計(jì)算 24 氣相平均密度計(jì)算： 精餾段氣相平均密度 3m v mvmmPM 1 0 7 . 4 7 9 . 3 3 2 . 8 6 k g / mR T 8 . 3 1 4 ( 8 5 . 5 2 7 3 . 1 5 )?? ? ? ??? 提餾段氣相平均密度 3m v mvmmP 39。 8 . 8 7 m / s3 6 0 0 39。u 1 122S LSVL 0 . 0 3 6 5 9 9 2 . 4 0 . 0 7V 39。 3 . 3 9? ? ? ?? ? ? ?? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 m a x