【正文】 內(nèi)容：(1) 組份分割，確定是否為清晰分割； (2)估計(jì)塔頂與塔底的組成。（DSTWU）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算目的：結(jié)合后面的靈敏度分析，確定合適的回流比和塔板數(shù)。得出結(jié)果：理論塔板數(shù)、實(shí)際板數(shù)、加料板位置、回流比，蒸發(fā)率等等 RadFarce 所需要的所有數(shù)據(jù)。 ，確定合適的加料板位置。得到結(jié)果：實(shí)際回流比、實(shí)際板數(shù)、加料板位置。方法：依據(jù)步驟3得到的結(jié)果，進(jìn)行簡(jiǎn)捷計(jì)算。5. 用詳細(xì)計(jì)算模塊（RadFrace）進(jìn)行初步設(shè)計(jì)計(jì)算目的：得出結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。主要結(jié)果：塔徑。方法：對(duì)第 5 步的計(jì)算結(jié)果（如：塔徑等）按設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行必要的圓整，用 RateFrace 模塊的Tray Rating（填料塔用PAking Sizing），對(duì)塔進(jìn)行設(shè)計(jì)核算。一. 概 述 精餾所進(jìn)行的是氣(汽)、液兩相之間的傳質(zhì)，而作為氣(汽)、液兩相傳質(zhì)所用的塔設(shè)備，首先必須要能使氣(汽)、液兩相得到充分的接觸，以達(dá)到較高的傳質(zhì)效率。 (２) 操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽)、液負(fù)荷有較大范圍的變動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長(zhǎng)期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。對(duì)于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 (４) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料耗用量小，制造和安裝容易。實(shí)際上，任何塔設(shè)備都難以滿足上述所有要求，況且上述要求中有些也是互相矛盾的。 精餾塔分類根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，塔設(shè)備可分為板式塔和填料塔兩大類。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如篩板、浮閥、泡罩塔板等。泡罩的種類很多，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是圓形泡罩。 圖11 泡罩塔浮閥塔廣泛用于精餾、吸收和解吸等過程。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)。其閥孔直徑為39mm，重閥質(zhì)量為33g，輕閥為25g。 F1型 V4型 A型 十字架型 方形浮閥圖12浮閥塔板篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，呈正三角形排列。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。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，在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)該種塔型。苯—氯苯混合液（原料）經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底。操作時(shí)，連續(xù)的從再沸器取出部分液體氣化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔釜采用間接蒸汽和再沸器共熱。：精餾操作可在常壓、減壓和加壓下進(jìn)行。根據(jù)所處理的物料性質(zhì)，根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)制定為塔頂壓力為4kPa。根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)制定為飽和液體進(jìn)料，即q=1。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，故需在提留段增加塔板以達(dá)到生產(chǎn)要求?！?倍，即＝。四 簡(jiǎn)捷塔設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的確定合適的回流比、理論板數(shù)。這是一個(gè)分離范圍，在Aspen Plus中要輸入具體的某個(gè)值，所以兩個(gè)指標(biāo)很難同時(shí)達(dá)到。 物性分析 組分性質(zhì) 苯，英文名稱為Benzene，分子式C6H6，相對(duì)密度（(20℃)）比水輕，且不溶于水，因此可以漂浮在水面上。因此，苯遇熱、明火易燃燒、爆炸，～%。 苯是常用的有機(jī)溶劑，不溶于水，能與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油等混溶，因此常用作合成化學(xué)制品和制藥的中間體及溶劑。 氯苯，英文名為Chlorobenzene，分子式C6H5Cl，無色澄清液體。易折射。遇日光即分解。易溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿，不溶于水。熔點(diǎn)45℃。折光率(n20D )。易燃 、有毒。物系方法和模型的參數(shù)以及熱力學(xué)數(shù)據(jù)基本來源于Aspen plus的數(shù)據(jù)庫(kù)，某些參數(shù)則需要根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)來進(jìn)行調(diào)整。苯氯苯可認(rèn)為是理想系，故本文采用的物性方法是IDEAL模型。 Aspen Plus中有各種各樣的塔模型來模擬精餾塔，其中最為常用的是DSTWU和RADFRAC兩種模型。首先選取DSTWU模塊確定精餾塔基本操作參數(shù)（回流比、塔板數(shù)）。（2）關(guān)健組分回收率(Key ponent recoverie)輕關(guān)健組分在餾出物中的回收率：餾出物中的輕關(guān)健組分/進(jìn)料中的輕關(guān)健組分；重關(guān)健組分在餾出物中的回收率：餾出物中的重關(guān)健組分/進(jìn)料中的重關(guān)健組分。（4）冷凝器設(shè)定(Condenser specifications)全凝器(Total condenser)；帶汽相餾出物的部分冷凝器(Partial condenser with vapor distillate)；帶汽、液相餾出物的部分冷凝器(Partial condenser with vapor and liquid distillate)。取最小回流比的2倍故輸入2。圖46 塔操作參數(shù) 運(yùn)行結(jié)果圖47 運(yùn)行結(jié)果表由運(yùn)行結(jié)果圖可以看出，按上述塔的操作參數(shù)并不能達(dá)到分離任務(wù)，因此我們要重新設(shè)定塔的操作參數(shù)。 確定輕、重關(guān)鍵組分的收率利用Aspen Plus以輕、重關(guān)鍵組分的收率為自變量，以XD、XW為因變量的靈敏度分析，選出一個(gè)可以同時(shí)達(dá)到塔頂餾出液苯量大于98%，塔底釜液苯量小于2%這2個(gè)指標(biāo)的合適的操作點(diǎn)。（1）、因變量的輸入在Define菜單下Flowsheet variable輸入XD、XW。圖410 自變量重關(guān)鍵組分參數(shù)圖411 自變量輕關(guān)鍵組分參數(shù)（3）、運(yùn)行結(jié)果的輸出 點(diǎn)擊Tabulate，按如下截圖輸入?yún)?shù)。圖414 確定塔的參數(shù)重新運(yùn)算后，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求：圖415 分離結(jié)果表 上述過程雖然輕、重關(guān)鍵組分的回收率，但是精餾塔的回流比和塔板數(shù)還沒確定。 Model Analysis— Sensitivity點(diǎn)擊New，新建敏感度分析s2。因?yàn)槿绻亓鞅忍?，減小回流比時(shí)，塔的塔板數(shù)不會(huì)明顯減少，這樣只會(huì)增加塔的操作成本。這于塔的操作，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。并且通過敏感度分析，我們知道了塔頂XD和塔底XW輕重組分的蒸出率。通過本章的設(shè)計(jì)，我們對(duì)敏感度分析有了一個(gè)更加明確的認(rèn)識(shí)。五．嚴(yán)格塔核算 設(shè)計(jì)目的使用嚴(yán)格蒸餾塔進(jìn)行塔精確模擬分析，簡(jiǎn)捷塔計(jì)算結(jié)果做為精確計(jì)算的輸入依據(jù)，最后得出準(zhǔn)確結(jié)果，完成設(shè)計(jì)。進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，待參數(shù)都輸入完畢后運(yùn)行，檢查結(jié)果，看分離是否滿足要求。也可以采用designe規(guī)定，結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求。RADFRAC模塊用于準(zhǔn)確計(jì)算精餾、吸收塔(板式塔或填料塔)的分離能力和設(shè)備參數(shù)。3)塔內(nèi)壓力設(shè)定有三種方式:(1)塔頂/塔底(TopBottom ):指定塔頂壓力、冷凝器壓降和塔壓降。(3)塔段壓降(Section Pressure Drop ):指定每一塔段的壓降.4)冷凝器設(shè)定有兩組參數(shù):(1)冷凝器指標(biāo)(Condenser Specification ):指定冷凝溫度(Temperature)和蒸汽分率(Vapor Fraction)兩個(gè)參數(shù)之一(2)過冷態(tài)(Subcooling ): 5)過冷選項(xiàng)(Subcooling option ) 二選一:回流物和餾出物都過冷/僅僅回流物過冷。圖56 塔效率的選擇圖57 塔效率的具體值重新運(yùn)行，查看分離結(jié)果：圖58 嚴(yán)格塔的分離效果表52 嚴(yán)格塔分離結(jié)果表原料液塔頂產(chǎn)品塔釜產(chǎn)品溫度/℃壓力/bar體積流量m179。因此，我們有必要進(jìn)行塔效整定。在塔的尺寸中，塔徑和板間距能改變的量是板間距。圖514 塔的參數(shù)規(guī)定 重新運(yùn)算后，得到如下結(jié)果：圖515 塔的運(yùn)行結(jié)果 將上述運(yùn)行結(jié)果（）輸入到塔核算中，看是否滿足塔的水力學(xué)。并且通過profiles可以知道水力學(xué)分析的數(shù)據(jù)（Hydrau