文档介绍：西华师范大学
本科生作业(设计)手册
题目:苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计
学院名称:化学化工学院
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务书
(一)设计题目
试设计一座苯-氯苯连续精馏塔,%的氯苯24000吨,塔顶镏出液中含氯苯不得高于2%,原料液中含氯苯38%(以上均为质量分数)。
(二)操作条件
(1)塔顶压力 4kPa(表压)
(2)进料热状态自选
(3)回流比自选
(4)塔底加热蒸气压力
(5)单板压降≤
(三)塔板类型
筛板或浮阀塔板(F1型)
(四)工作日
每年300天,每天24小时连续运行。
(五)厂址
厂址为天津地区
(六)设计内容
(1)精馏塔的物料衡算;
(2)塔板数的确定;
(3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;
(4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算;
(5)塔板主要工艺尺寸的计算;
(6)塔板的流体力学验算;
(7)探班负荷性能图;
(8)精馏塔接管尺寸计算;
(9)绘制生产工艺流程图;
(10)绘制精馏塔设计条件图;
(11)绘制塔板施工图(可根据实际情况选作)
(12)对设计过程的评述和有关问题的讨论。
(七)设计基础数据
苯-氯苯纯组分的饱和蒸气压数据
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
目录
1. 设计方案的确定 4
2. 精馏塔的物料衡算 4
、塔釜产品的摩尔分率 4
、塔釜的平均摩尔质量 4
4
3. 塔板数的确定 4
4
6
6
6
6
8
9
10
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11
11
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13
13
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14
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11. 对设计过程的评述和有关问题的讨论 28
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设计方案的确定
本设计任务为分离苯-氯苯混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。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。塔顶上升蒸气采用全宁气冷凝,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。塔釜采用间接蒸气加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
精馏塔的物料衡算
、塔釜产品的摩尔分率
苯的摩尔质量 MA=
氯苯的摩尔质量 MB=
、塔釜的平均摩尔质量
原料处理量
总物料衡算
苯物料衡算
联立解得
塔板数的确定
苯-氯苯属理想物系,可采用图解法求理论板层数。
(1)查资料得苯-氯苯物系的气液平衡数据,绘出x-y图,见图1所示。
T(℃)
80
90
100
110
120
130
x
y
(2)求最小回流比和操作回流比。
采用作图法求最小回流比。在图1中对角线上,自点(,)作垂线即为进料线(q线),该线与平衡线的交点坐标为:
故最小回流比为:
取操作回流比为:
(3)