苯氯苯板式精馏塔工艺设计研发设计全本.doc

苯氯苯板式精馏塔是一种用于分离苯和氯苯混合物的化工设备，主要用于将苯和氯苯这两种化合物高效地分离，以获得高纯度的氯苯产品。该工艺设计涉及多方面的化学工程知识，包括物性数据、物料衡算、塔板数的确定、操作条件计算以及塔的结构设计等。 一、工艺设计任务 设计目标是建立一座连续精馏塔，每年生产纯度为99.2%的氯苯51000吨，且塔顶馏出液中氯苯含量不超过2%。原料液含有35%的氯苯，初始温度为50℃。操作条件包括塔顶压力4kPa（表压），泡点进料，回流比设定为1.8倍最小回流比（R=1.8Rmin），塔釜加热蒸汽压力506kPa，单板压降小于0.7kPa，全年330天24小时连续运行。 二、工艺计算 1. 物料衡算：计算塔的进料量、塔顶和塔釜产品的产量，以及各段的气相和液相组成，以确保整个系统的物料平衡。 2. 塔板数的确定：通过物料衡算和操作线方程来确定理论板层数，然后考虑实际操作中的效率损失，计算出实际需要的塔板数。 3. 操作条件及相关物性数据计算：包括组分的饱和蒸汽压、沸点、汽液相平衡数据，这些数据对确定塔的操作条件至关重要。 4. 汽液负荷计算：计算塔内每层板上的汽液流量，以评估塔的处理能力。 5. 工艺结构尺寸计算：包括塔径、塔板间距、塔板孔径等，确保塔的物理尺寸满足工艺要求。 6. 流体力学验算：分析塔板上的液体分布、气体上升速度等，确保良好的传质效果。 7. 塔板负荷性能图：绘制塔板的负荷特性曲线，用于评估塔板性能和操作稳定性。 三、提馏段设计 提馏段主要处理塔底流出物，计算其物性及状态参数，进行汽液负荷计算，并计算塔板尺寸和流体力学性能，以确保氯苯能有效提纯至所需纯度。 四、设计计算结果汇总 将所有计算结果整理成汇总表，便于检查和审核设计的完整性和准确性。此外，还需完成辅助设备的选型与计算，如再沸器、冷却器等，以及生产工艺流程图和精馏塔工艺条件图的绘制。 本设计不仅关注理论计算，还强调实践应用，通过对相关问题的分析与讨论，提高设计的合理性和可靠性。在实际操作中，还需要考虑安全、环保等因素，以确保设备的长期稳定运行。