【正文】 yxRqqqDm i n ??????? 考慮到精餾段操作線離平衡線較近，故取實(shí)際操作的回流比為最小回流比的 2 倍，即： 3 9 m in ???? 求精餾塔的汽、液相負(fù)荷 h/k m o )q1(qqh/k m o h/k m o )1R(qh/k m o V,nF,nV,n39。 確定操作的回流比 [7] 將 上 表中數(shù)據(jù)作圖得 y~x 曲線。 第 2 章 工藝計(jì)算及主 體設(shè)備設(shè)計(jì) 全塔的物料衡算 料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率 【 6】 苯和氯苯的相對(duì)摩爾質(zhì)量分別為 kg/km ?AM 和 k g /k m o 1 2?BM ??? 38%氯苯 原料儲(chǔ)存 原料預(yù)熱 精餾 再沸 %氯苯儲(chǔ)存 分配 冷凝 冷卻 98%苯儲(chǔ)存 冷卻 7 9 8 1 2/??? ??? 平均摩爾質(zhì)量 ? ? k g / k m o 1 27 0 0 0 ?????? ? ? k g/ k m o D ?????? ? ? k g / k m o 1 1 20 0 0 W ?????? 原料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率 依題給條件： h/k m o 1 2243 0 0 105q 7W,n ??? ??則 ｛w,nD,nF,nw,nD,nF,n q0 0 8 0 qqq ???? ? h/k m o h/k m o F,n D,n ?? 塔板數(shù)的確定 理論塔板數(shù) TN 的求取 苯 氯苯物系屬于理想物系，可采用梯級(jí)圖解法（ M塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ)罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個(gè)過程就叫做回流。 工藝流程及說明 6 原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因此發(fā)展很快。其中，浮閥塔是內(nèi)置一定數(shù)量的閥，浮閥可根據(jù)氣體的流量自行調(diào)節(jié)開度，可以避免漏夜降低氣速。 塔設(shè)備的選取 精餾塔是現(xiàn)在化工廠中必不可少的 設(shè)備，因此出現(xiàn)了很多種的精餾塔。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選定回流比，也可參考同類生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)值選定。但由于直接蒸汽的加入，對(duì) 釜內(nèi)溶液起一定稀釋作用，在進(jìn)料條件和產(chǎn)品純度、輕組分收率一定的前提下，釜液濃度相應(yīng)降低，故需要在提餾段增加塔板以達(dá)到生產(chǎn)要求。 加熱方式的選擇 精餾大多采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。工業(yè)上多采用接近泡點(diǎn)液體進(jìn)料和飽和液體（泡點(diǎn)）進(jìn)料，通常用釜?dú)堃侯A(yù)熱原料。本實(shí)驗(yàn)采用的是常壓精餾。總之，確定流程時(shí)要較全面、合理地兼顧設(shè)備、操作費(fèi)用、操作控制及安全諸因素。工業(yè)上以采用全凝器為主，以便于準(zhǔn)確地控制回流比。另外，為保持塔的操作穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可采用高位槽送料，以免受泵操作波動(dòng)的影響。連續(xù)精餾具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)生產(chǎn)中以連續(xù)精餾為主。（以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 設(shè)計(jì)方案的確定和說明 裝置流程的確定 精餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器，精餾釜（再沸器）、冷凝器等設(shè)備 【 5】 。遇高溫、明火、氧化劑有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。有毒．在體內(nèi)有積累性，逐漸損害肝、腎和其他器官。常溫下不受空氣、潮氣及光的影響，長(zhǎng)時(shí)間沸騰則脫氯。易燃，蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 1..3％％ (vol)。s，表面張力 103N／ m．溶解 度參數(shù) δ＝ 。閃點(diǎn) ℃ 。凝固點(diǎn) 45℃ 。密度 。但設(shè)計(jì)良好的篩板塔仍具有足夠的操作彈性，對(duì)易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國(guó)對(duì)篩板的應(yīng)用日益增多，所以在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)該種塔型。 篩板塔是 1932 年提出的，當(dāng)時(shí)主要用于釀造，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，造價(jià)低，氣體壓降小，板上液面落差較小，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔。 篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，呈正三角形排列。 板式塔大致可分為兩類：（ 1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、蛇形、 S 型、多降 液管塔板；（ 2）無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。 工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求是：（ 1）生產(chǎn)能力大；（ 2）傳熱、傳質(zhì)效率高；（ 3）氣流的摩擦阻力??；（ 4）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；（ 5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量少；（ 6）制造安裝容易，操作維修方便。 60年代以后 ,石油化工的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大 ,大型塔的直徑已超過 10m。與此同時(shí)，還出現(xiàn)了浮閥塔，它操作容易，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，同樣得到了廣泛應(yīng)用。通過大量的實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)實(shí)踐，逐步掌握了篩板塔的操作規(guī)律和正確設(shè)計(jì)方法，還開發(fā)了大孔徑篩板，解決了篩孔容易堵塞的問題。泡罩塔結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，但容易操作，自 1854年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以后，很快得到 推廣，直到 20世紀(jì) 50年代初，它始終處于主導(dǎo)地位。 表 化工生產(chǎn)裝置中各類工藝設(shè)備所占投資的比例 【 2】 裝置名稱 工藝設(shè)備類別 攪拌設(shè)備 反應(yīng)設(shè)備 換熱設(shè)備 塔設(shè)備 合計(jì) 化工和石油化工 100% 煉油和煤化工 100% 人造纖維 100% 藥物和制藥 100% 油脂工業(yè) 100% 油漆和涂料 100% 橡膠 100% 2 表 化工生產(chǎn)裝置中塔設(shè)備所占的重量比例 化工裝置名稱 塔設(shè)備重量所占百分比 250 萬噸 /年常壓蒸餾 250 萬噸 /年常減壓蒸餾 60 及 120 萬噸 /年催化裂化 及 30 萬噸 /年 乙烯 ~ 7 及 16 萬噸 /年芳烴抽提 ~ 10 萬噸 /年苯 萬噸 /年丁二烯 8 萬噸 /年氯乙烯 工業(yè)上最早出現(xiàn)的板式塔是 篩板塔 和 泡罩塔 。它所好用的剛才重量在各類工藝設(shè)備中也屬較多（見表 ）。 化 工 廠 或 煉 油 廠中 ， 塔 設(shè) 備的 性 能 對(duì) 于整 個(gè) 裝 置 的產(chǎn) 品 質(zhì) 量 、質(zhì) 量 、 產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)保等各個(gè)方面，都有重大的影響。常見的塔設(shè)備中完成的單元操作有：精餾、吸收、解吸、和萃取等。 bubble point 1 引言 塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。 reboiler 。 continuous distillation 。本設(shè)計(jì)對(duì)精餾塔的一些主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了演算。塔釜用再沸器加熱水至飽和 過熱 水蒸氣狀態(tài)，送至塔內(nèi)，塔釜塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。 設(shè)計(jì)中采用 泡點(diǎn) 進(jìn)料 ,其精餾是利用多次部分汽化和多次部分冷凝分離液體混合物的過程 ,在工業(yè)生產(chǎn)中 ,要求將大量混合液進(jìn)行較為徹底分離進(jìn) ,須采用連續(xù)精餾 ,將原料液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱到指定的溫度 ,進(jìn)入精餾塔的中部 ,在塔內(nèi)進(jìn)行精餾。 I 年產(chǎn) 5 萬噸氯苯工藝設(shè)計(jì) Design of Process with An Annual Output of 50000 Tons of Chlorobenzene 目錄 中文摘要、關(guān)鍵詞 ..................................................................................................................... I 英文摘要、關(guān)鍵詞 .................................................................................................................... II 引言 ................................................................................................................................................ 1 第 1 章 產(chǎn)品與設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 ............................................................................................... 4 產(chǎn)品簡(jiǎn)介 ........................................................................................................................... 4 產(chǎn)品性質(zhì) ........................................................................................................................ 4 質(zhì)量指標(biāo) ........................................................................................................................ 4 設(shè)計(jì)方案的確定和說明 ................................................................................................... 4 裝置流程的確定 ............................................................................................................. 4 操作壓力的選擇 ............................................................................................................. 5 進(jìn)料熱狀況的選擇 ......................................................................................................... 5 加熱方式的選擇 ............................................................................................................. 5 回流比的選擇 ................................................................................................................. 5 塔設(shè)備的選取 ................................................................................................................. 5 第 2 章 工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì) ..................................................................................... 6 II 全塔的物料衡算 ............................................................................................................... 6 料液及塔頂?shù)桩a(chǎn)品含苯的摩爾分率 ............................................................................. 6 平均摩爾質(zhì)量 ................................................................................................................. 7 原料液及 塔頂?shù)桩a(chǎn)品的摩爾流率 ................................................................................. 7 塔板數(shù)的確定 .................................................................................................................... 7 理論塔板數(shù)的求取 ......................................................................................................... 7 實(shí)際塔板數(shù) ...............................