课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计

课程设计题目一——苯-氯苯板式精馏塔的工艺设计内容摘要：

板压降 ph 和 ppΔ 的重新验算 22 LVooc ρρCuh 气体通过筛板的压降（ 单板压降） ph 和 ppΔ  σlcp hhhh 0 .7 k Pak PaPa  ghρpΔ （满足工艺要求） 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 14 （二）雾沫夹带量 ve 的验算 气（满足要求）液气液 /k gkg/k gkg 3 fTaV hHuσe 式中： Lf hh  ，验算结果表明不会产生过量的雾沫夹带。 （三）漏液的验算 漏液点的气速 omu   m // 0  VLσLoom ρρhhCu 筛板的稳定性系数 4 3  omouuK（不会产生过量液漏） （四）液泛的验算 为防止降液管发生液泛，应使降液管中的清液层高度  wTd hHΦH  dLpd hhhH  m0 0 09 2 0 0 21 22  owsd hl Lh m1 4 0 0 9 8 dH     4 9  wT hHΦ  wTd hHΦH  成立，故不会产生液泛。 通过流体力学验算，可认为精馏段塔径及塔板各工 艺结构尺寸合适，若要做出最合理的设计，还需重选 TH 及 Lh ，进行优化设计。 八、塔板负荷性能图 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 15 （一）雾沫夹带线（ 1）  LTav hH uσe （ 1） 式中：ssfT sa VVAA Vu   3/23/23/2360 01002 360 0002 SswsowwLfLLlLEhhhh 将已知数据代入式（ 1） 5 4 6   ss LV 3/ ss LV  （ 11） 在操作范围内，任取几个 sL 值，依式（ 11）算出对应的 sV 值列于下表： /sm3,sL /sm3,sV 依据表中数据作出雾沫夹带线（ 1） （二）液泛线（ 2）   dowwpwT hhhhhHΦ  （ 2） 3/23/23/26 1 8 3 6 0 010 0 2 8 6 0 00 0 2 8 sswsowLLlLEh 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 16 22220 1 3 8 ssLVoosLVoocVVρρACVρρCuh    3/23/23 7 1 2 9 7 6 1 8 4 9 s sowwl L Lhhβh   σh 0 3 1 7 1 1 3 8 3/22  ssσlcp LVhhhh 222 3 ssowsd LLhl Lh      23/23/22 1 3 8 ss ss LL LV   23/22 15 50 sss LLV  （ 22） 在操作范围内，任取几个 sL 值，依式（ 22）算出对应的 sV 值列于下表： /sm3,sL /sm3,sV 依据表中数据作出液泛线（ 2） （三）液相负荷上限线（ 3） /sm 30 1 8 a x,  τAHL fTs （ 33） （四）漏液线（气相负荷下限线）（ 4） 3/261 sowwL Lhhh  苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 17 漏液点气速     som Lu omos uAV min, ，整理 得： 7 1 1 3/22m i n,  ss LV （ 44） 在操作范围内，任取几个 sL 值，依式（ 44）算出对应的 sV 值列于下表： /sm, 3sL /sm, 3sV 依据表中数据作出漏液线（ 4） （五）液相负荷下限线（ 5） 取平堰堰上 液层高度 owh m， E。 3/23/2m i n,  swsow Ll LEh /sm 34m i n, sL （ 55） 操作气液比 4 20 0 2 1 ss LV 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 18 操作弹性定义为操作线与界限曲线交点的气相最大负荷 max,sV 与气相允许最小负荷 min,sV 之比，即： 操作弹性 = ,max, ssVV 九、精馏塔的设计计算结果汇总一览表 精馏塔的设计计算结果汇总一览表 项 目 符 号 单 位 计 算 结 果 精馏段 提馏段 平均压强 kPa 平均温度 ℃ 84 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 19 平均流量 气相 m3/s 液相 m3/s 实际塔板数 块 8 板间距 m 塔段的有效高度 m 塔径 m 空塔气速 m/s 塔板液流型式 单流型 溢 流 装 置 溢流管型式 弓形 堰长 m 堰高 m 溢流堰宽度 m 底隙高度 m 板上清液层高度 m 孔径 mm 5 孔间距 mm 15 孔数 个 7113 开孔面积 m2 筛孔气速 m/s 塔板压降 kPa 液体在降液管中的停留时间 s 降液管内清液层高度 m 雾沫夹带 kg液 /kg气 负荷上限 雾沫夹带控制 负荷下限 漏液控制 气相最大负荷 m3/s 气相最小负荷 m3/s 操作弹性 十、精馏塔的附属设备与接管尺寸的计算 （一）料液预热器 根据原料液进出预热器的热状况和组成首先计算预热器的热负荷 Q ，然后估算预热器的换热面积 A ，最后按换热器的设计计算程序执行。 苯 氯苯板式精馏塔的工艺设计 2020 级学生用化工原理课程设计示范 20 （二）塔顶全凝器 全凝器的热负荷前已算出，为 1593kW。 一般采用循环水冷却，进出口水温可根据不同地区的具体情况选定后 再按换热器的 设计程序做设计计算。 （三）塔釜再沸器 因为饱和液体进料，故   VFqVV  1。 即再沸器的热负荷与 塔顶全凝器相同。 实际上由于存在塔的热损失（一般情况下约为提供总热量的 5~10%）。 再沸器属于两侧都。