【導(dǎo)讀】餾出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯為38%。篩板或浮閥塔板（F1型）。每年300天，每天24小時連續(xù)運(yùn)行。廠址為天津地區(qū)。其他物性數(shù)據(jù)可查有關(guān)手冊。凝器、回流比控制器、產(chǎn)品儲罐等。塔壓降由變送器測量，塔釜上升蒸汽量可通。為使塔身保持絕熱操作，采用現(xiàn)代化儀表控制溫度條件，并可在室溫～300℃。范圍內(nèi)任意設(shè)定。同時，為了滿足用戶的科研需要，每一段塔節(jié)內(nèi)的溫度、塔釜。位、進(jìn)料量等參數(shù)均可以數(shù)字顯示。的設(shè)計(jì)資料更易得到，而且更可靠。腐蝕性物系，而且適合真空操作。板塔），塔頂上升蒸汽流采用強(qiáng)制循環(huán)式列管全凝器冷凝后一部分作為回流液，其余作為產(chǎn)品經(jīng)冷卻至后送至產(chǎn)品槽；塔釜采用熱虹吸立式再沸器提供氣相流，對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。流比取最小回流比的2倍。苯和氯苯的相對摩爾質(zhì)量分別為kg/kmol和。該式適用于液相粘度為

　　

【正文】 18 開孔區(qū)面積 Aa， m2 19 篩孔直徑 d0， m 20 篩孔數(shù)目 n 7228 21 孔中心距 t， m 22 開孔率φ， % 23 空塔氣速 u， m/s 24 篩孔氣速 u0， m/s 25 穩(wěn)定系數(shù) K 26 每層塔板壓降△ Pp， Pa 690 27 負(fù)荷上限 液泛控制 28 負(fù)荷下限 漏液控制 29 液沫夾帶 eV，（ kg 液 /kg氣） 30 氣相負(fù)荷上 限 Vs,max， m3/s 31 氣相負(fù)荷下限 Vs,min， m3/s 32 操作彈性 設(shè)計(jì)評述 一．設(shè)計(jì)原則確定 工程設(shè)計(jì)本身存在一個多目標(biāo)優(yōu)化問題，同時又是政策性很強(qiáng)的工作。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮諸多影響因素， 使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點(diǎn)。 1． 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于工業(yè)上原料的濃度、溫度經(jīng)常有變化，因此 設(shè)計(jì)的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性，可方便地進(jìn)行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測和控制生產(chǎn)過程。 2． 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基建的費(fèi)用，如合理利用塔頂和塔底的廢熱，既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗，也能節(jié)省電的消耗?；亓鞅葘Σ僮髻M(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。冷卻水的節(jié)省也對操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用有影響，減少冷卻水用量，操作費(fèi)用下降，但所需傳熱設(shè)備面積增加，設(shè)備費(fèi)用增加。因此，設(shè)計(jì)時應(yīng)全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。 3． 保證生產(chǎn)安全 生產(chǎn)中應(yīng)防止物料的泄露，生產(chǎn)和使用易燃物料車間的電器均應(yīng)為防爆品。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度。 二．操作條件的確定 結(jié)合課程設(shè)計(jì)的需要，對某些問題作具體闡述。 1. 操作壓力 精餾操作通?？稍诔?、加壓和減壓下進(jìn)行。確定操作壓力時，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。采用減壓操作有利于分離相對揮發(fā)度較大組分及熱敏性的物料，但壓力降低將導(dǎo)致塔徑增加，同時還需要使用抽真空的設(shè)備。對于沸點(diǎn)低、在常壓下為氣態(tài)的物料，則應(yīng)在加 壓下進(jìn)行精餾。當(dāng)物性無特殊要求時，一般是在稍高于大氣壓下操作。但在塔徑相同的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣卟僮鲏毫梢蕴岣咚奶幚砟芰?。有時應(yīng)用加壓精餾的原因，則在于提高平衡溫度后，便于利用蒸汽冷凝時的熱量，或可用較低品位的冷卻劑使蒸汽冷凝，從而減少精餾的能量消耗。對于本設(shè)計(jì)中要求分離的苯 氯苯物系，應(yīng)采用常壓操作。 2. 進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料狀態(tài)與塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的 影響。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。因此，本設(shè)計(jì)中 采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔。 3. 加熱方式 精餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。有時也可采用直接蒸汽加熱。若塔底產(chǎn)物近于純水，而且在濃度稀薄時溶液的相對揮發(fā)度較大，便可采用直接蒸汽加熱。然而，直接蒸汽加熱，由于蒸汽的不斷通入，對塔底溶液起了稀釋作用，在塔底易揮發(fā)物損失量相同的情況下，塔底殘液中易揮發(fā)組分的濃度應(yīng)較低，因而塔板數(shù)稍有增加。所以，本設(shè)計(jì)中采用間接蒸汽加熱。 4. 冷卻劑與出口溫度 冷卻劑的選擇由塔頂蒸汽溫度決定。如果塔頂蒸汽溫度低，可選用冷凍鹽水或深井水作冷卻劑。冷卻水出口溫度取得高些，冷卻劑的消耗可以減少，但同時溫度差較小，傳熱面積將增加。冷卻水出口溫度的選擇由當(dāng)?shù)厮Y源確定，但一般不宜超過 50℃，否則溶于水中的無機(jī)鹽將析出，生成水垢附著在換熱器的表面而影響傳熱。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本，本設(shè)計(jì)用常溫水作冷卻劑。 5. 熱能的利用 精餾過程是組分反復(fù)汽化和反復(fù)冷凝的過程，耗能較多，如何節(jié)約和合理地利用精餾過程本身的熱能是十分重要的。選取適宜的回流比，使過程處于最佳條件下 進(jìn)行，可使能耗降至最低。 設(shè)計(jì)感想 作為一名制藥專業(yè)大三的學(xué)生，一直進(jìn)行著基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，《化工原理》就是其中一門工科類的基礎(chǔ)課程，它更偏向于實(shí)際生產(chǎn)的運(yùn)用，而我們學(xué)習(xí)的都是書本上的理論知識，對實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算并不熟悉，這次的課程設(shè)計(jì)就給了我們一次把書本中的知識聯(lián)系到實(shí)踐中去的機(jī)會， 通過這次課程設(shè)計(jì)使我充分 認(rèn)識 到化工原理課程的重要性和實(shí)用性， 也讓我明白了書本上學(xué)習(xí)到的知識只是實(shí)際應(yīng)用中的皮毛 而已，有更多的實(shí)際生產(chǎn)問題是書本上的理論解決不了的。 化工原理課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算與設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要求畫出工藝流程圖和設(shè)備主要構(gòu)型圖，它與一般的習(xí)題、大作業(yè)有著明顯的不同，因?yàn)樗婕暗闹R范圍更廣，要求更高。資料、數(shù)據(jù)的收集，流程方案的確定，操作參數(shù)的選擇，工藝和設(shè)備的計(jì)算等，單憑所學(xué)教科書是難以解決的，它要求設(shè)計(jì)小組中每個成員均要去查閱一定的資料、文獻(xiàn)，并結(jié)合在化工原理課程中所學(xué)習(xí)過的理論知識及已修課程 (如化學(xué)，物理化學(xué)，工程制圖、分離技術(shù)等 )的基礎(chǔ)之上做綜合運(yùn)用。經(jīng)過了為期數(shù)周的課程 設(shè)計(jì)，可以說已經(jīng)飽嘗了辛酸與喜悅共進(jìn)的滋味。 這次課程設(shè)計(jì)使我 對精餾原理及其操作各方面 有了較深入的 了解并且參與了設(shè)計(jì)之后才知道，要設(shè)計(jì)好一個設(shè)備光是書上的公式還不夠，還要查閱一些專門的手冊和一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，否則設(shè)計(jì)出來的設(shè)備僅僅是圖紙而已，根本不能用于工業(yè)生產(chǎn)。在 老師和同學(xué)的幫助 ，我們 及時的按要求完成了 設(shè)計(jì)任務(wù) ，通過這次課程設(shè)計(jì)，使我獲得了很多重要的知識，同時也提高了自己的實(shí)際動手和靈活 整合 運(yùn)用 知識的 能力 。雖然整體設(shè)計(jì)我基本滿意，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)難免會有不足之處，請老師批評指正。