文档介绍：化工原理课程设计
——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计
工艺计算书
目录
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 2
2
2
2
2
苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书 7
8
8
9
12
15
15
20
23
筛板塔设计计算结果 33
设计评述 34
34
34
设计感想 36
苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务
设计一座苯-氯苯连续精馏塔,%的氯苯100000t,塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为
35%,%(以上均为质量%)。
(表压);
,自选;
,自选;
(表压);
;
筛板或浮阀塔板(F1型)。
每年330天,每天24小时连续运行。
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
(可根据实际情况选作);
。
苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据
温度,(℃)
80
90
100
110
120
130
×-1kPa
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
其他物性数据可查有关手册。
苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书
本设计任务为分离苯-氯苯混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏过程。设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。本设计采用筛板。
(一)料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率
苯和氯苯的相对摩尔质量分别为78 kg/。
(二)平均摩尔质量
MF =78×+(1-)×=
(三)料液及塔顶底产品的摩尔流率
依题给条件:一年以330天,一天以24小时计,有:W′=100000t/a=,全塔物料衡算:
F′=D′+W′、
′=′+′
得, D=
W=
F=
(一)理论塔板数的求取
苯-氯苯物系属于理想物系,本设计采用逐级计算法求取,步骤如下:
-氯苯的相平衡数据,利用泡点方程和露点方程求取
依据,,将所得计算结果列表如下:
表3-1 相关数据计算
温度,(℃)
80
90
100
110
120
130
苯
760
1025
1350
1760
2250
2840
2900
氯苯
148
205
293
400
543
719
760
两相摩尔分率
x
1
0
y
1
0
本题中,塔内压力接近常压(实际上略高于常压),而表中所给为常压下的相平衡数据,因为操作压力偏离常压很小,所以其对平衡关系的影响完全可以忽略。
对于塔顶:x=x=,接近于1,故塔顶的温度为80摄氏度,;对于塔底:x=x=,