目录板式精馏塔设计任务3一．设计题目3 二．操作条件3 三．塔板类型3四．相关物性参数3五．设计容3设计方案错误!未定义书签。

一．设计方案的思考6二．工艺流程6板式精馏塔的工艺计算书7一．设计方案的确定及工艺流程的说明二．全塔的物料衡算 三．塔板数的确定四．塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 五．精馏段的汽液负荷计算六．塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算 七．塔板负荷性能图筛板塔设计计算结果错误!未定义书签。

22 附属设备的的计算及选型25板式精馏塔设计任务书板式精馏塔的设计选型及相关计算设计计算满足生产要求的板式精馏塔，包括参数选定、塔主题设计、配套设计及相关设计图 2011Administrator09级化工2班xx设计感想26苯-氯苯精馏塔的工艺设计一．设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计二. 设计任务及操作条件1. 进精馏塔的原料液含苯38%（质量%，下同），其余为氯苯；2. 产品含苯不低于97%，釜液苯含量不高于2%；3. 生产能力为96 吨/day（24h）原料液。

4. 操作条件（1）塔顶压强4kPa（表压）；（2）进料热状态自选；（3）回流比自选；（4）塔底加热蒸汽压力：0.5MPa（5）单板压降≤0.7kPa。

二．操作条件1.塔顶压强4kPa（表压）；2.进料热状况，自选；3.回流比，自选；4.塔底加热蒸汽压力0.5MPa(表压)；5.单板压降不大于0.7kPa；三.设备形式：筛板塔四. 有关物性参数相对分子质量：苯：78.11；氯苯：112.56序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13温度/K 404.85 401.15 394.15 389.55 384.45 379.55 374.05 370.05 365.95 360.65 356.65 355.35 353.25 X 0 0.035 0.102 0.161 0.232 0.315 0.419 0.506 0.608 0.755 0.882 0.92 1Y 0 0.146 0.335 0.464 0.575 0.678 0.77 0.828 0.881 0.935 0.97 0.98 1五. 设计容（一）设计方案的确定及流程说明（二）精馏塔的物料衡算（三）塔板数的确定1、理论塔板数计算2、实际塔板数计算（四）塔体工艺尺寸计算1、塔径的计算2、塔的有效高度计算（五）塔板主要工艺尺寸的计算（1）溢流装置计算（堰长、堰高、弓形降液管宽度和截面积、降液管底隙高度）（2）塔板布置（边缘区宽度确定、开孔区面积计算、筛孔计算及排列）（3）塔板的流体力学验算（4）塔板的负荷性能图（六）设计结果概要或设计一览表（七）辅助设备选型与计算（八）绘制生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图（九）对设计过程的评述和有关问题的分析讨论设计方案此塔为板式塔，通体由不锈钢制造。

整个精馏塔包括：塔釜、塔节、进料罐、进料预热器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、回流比控制器、产品储罐等。

塔压降由变送器测量，塔釜上升蒸汽量可通过采用釜液温度或灵敏板进行控制，塔压可采用稳压阀控制，并可装载自动安全阀。

为使塔身保持绝热操作，采用现代化仪表控制温度条件，并可在室温～300℃围任意设定。

同时，为了满足需要，每一段塔节的温度、塔釜液相温度、塔顶气相温度、进料温度、回流温度、塔顶压力、塔釜压力、塔釜液位、进料量等参数均可以数字显示。

工艺流程原料液由高位槽即原料储罐中引出，在预热器中预热后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。

苯-氯苯板式精馏塔的工艺计算书一．设计方案的确定及工艺流程的说明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。

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，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，蒸汽流量由控制器控制，塔底产品经冷却后送至储罐。

塔主体设计设计任务及操作条件：1. 进精馏塔的原料液含苯38%（质量%，下同），其余为氯苯；2. 产品含苯不低于97%，釜液苯含量不高于2%；3. 生产能力为96 吨/day（24h）原料液。

4. 操作条件（1）塔顶压强4kPa（表压）；（2）进料热状态泡点进料；（3）回流比自选；（4）塔底加热蒸汽压力：0.5MPa（5）单板压降≤0.7kPa。

根据设计要求可得：轻组分摩尔分数：进料原液：==46.9%同理可求塔顶产品97.6%；塔釜%平衡曲线的确定：1.根据苯-氯苯的相平衡数据作图序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13温度404.85 401.15 394.15 389.55 384.45 379.55 374.05 370.05 365.95 360.65 356.65 355.35 353.25 X 0 0.035 0.102 0.161 0.232 0.315 0.419 0.506 0.608 0.755 0.882 0.92 1Y 0 0.146 0.335 0.464 0.575 0.678 0.77 0.828 0.881 0.935 0.97 0.98 10.00.20.40.60.8 1.00.00.20.40.60.8 1.0BAB2468100246810Y A x i s T i t l eX Axis Title由于泡点进料==0.469由图查得=0.805 回流比：利用公式可求得=0.509取R=2=1.18平均摩尔质量：＝78.11×0.469＋(1－0.469)×112.56＝96.40kg/kmol ＝78.11×0.976＋(1－0.976)×112.56＝78.94kg/kmol＝78.11×0.029＋(1－0.029)×112.56＝111.56kg/kmol由于生产能力为96 吨/day（24h）原料液。

即为F′=96 吨/day=4000kg/h; F=4000/96.40=41.49Kmol/h解得所以D=1515.79/78.94=19.21Kmol/h;W=2484.21/111.56=22.27Kmol/h由此可得精馏塔的汽、液相负荷L=RD=1.18×19.21=22.67 kmol/hV=(R+1)D=(1.18+1)×19.21=41.88 kmol/hL′=L+F=22.67+41.49=64.16 kmol/hV′=V=41.88 kmol/h进而可求操作线方程：精馏段：提留段：查《化学化工物性数据手册》80℃时苯蒸汽压：=110kpa; 氯苯蒸汽压：=19.66;kpa140℃时苯蒸汽压：=480kpa; 氯苯蒸汽压：=126.1kpa;可求；可以确定在4.705左右。

将进料点带入平衡方程其中y=0.805,x=0.469；解得因此相平衡方程为理论塔板数的确定：现已知：由此进行逐板法求理论塔板数：(设塔顶处为第一块板向塔釜标注) =0.976所以第一块板：第二块板：0.749依次计算列入下表：板数y x 备注1 0.976 0.897 精馏段2 0.933 0.749 精馏段3 0.853 0.555 精馏段4 0.748 0.389 提留段5 0.610 0.251 提留段6 0.399 0.124 提留段7 0.206 0.052 提留段8 0.096 0.022 提留段 90.0490.011第4块板进料0.00.00.20.40.60.81.0BAB0.80.00.20.40.60.81.0经作图法验证理论塔板数为8块基本合理 塔顶、塔釜、进料板温度及其他物性参数的计算 差法计算温度：根据查得的气液平衡与温度关系表塔顶：解得=353.880K=80.730℃进料板：解得=371.751K=98.601℃塔釜：解得=401.314K=128.164℃同理用差法查各处粘度、密度及表面力：各温度下参数（化学化工物性参数手册）80.000 100.000 120.000 140.000密度苯815.000 792.500 768.900 744.100 氯苯1042.000 1091.000 996.400 972.900粘度mPa*s苯0.308 0.255 0.215 0.184氯苯0.428 0.363 0.313 0.274 表面力（mN/m）苯21.270 18.850 16.490 14.170氯苯23.750 21.570 19.420 17.320 用差法计算得：温度/℃=80.730 =98.601 =128.164 t塔=104.497 t精=89.67密度苯814.179 794.151 758.777 774.206 804.121 氯苯1043.789 1097.617 986.807 1017.671 1030.880苯0.306 0.258 0.202 0.224 0.282 粘度mPa*s氯苯0.426 0.366 0.297 0.324 0.397苯21.182 19.015 15.543 17.021 20.100 表面力（mN/m）氯苯23.670 21.720 18.563 19.903 22.696 全塔平均温度为：（80.730＋128.164）÷2=104.497℃μ=0.224×0.496＋0.324×0.504=0.274mPa*s实际塔板数：α×μ=4.674×0.274=1.281mPa*s查塔效率关联图得:=43%;=0.49=0.49×=0.461实际塔板数为：N17.35；所以实际塔板数为18块。

精馏段平均物性参数：由上表参数进行如下计算精馏段平均压强取每层塔板压降为0.7kPa计算。

塔顶：加料板：平均压强精馏段平均温度已经求得平均温度为：=（80.730＋98.601）÷2=89.67℃平均分子量＝78.11×0.469＋(1－0.469)×112.56＝96.40kg/kmol＝78.11×0.805＋(1－0.805)×112.56＝84.82kg/kmol＝78.11×0.897＋(1－0.897)×112.56＝81.66kg/kmol＝78.11×0.976＋(1－0.976)×112.56＝78.94kg/kmol精馏段：精馏段平均密度液相平均密度塔顶：可得进料板：可得精馏段：汽相平均密度精馏段液体的平均表面力 塔顶：进料板： 精馏段：氯苯的汽化潜热：纯组分的汽化潜热与温度的关系式：38.01238.012⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ︒=2.359c t ）（常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。