设计人: 兰州大学
2008级化学工程与工艺2班学号:320080909801 姓名:余会生
设计任务
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40%(质量%,下同),其余为氯苯;
2. 产品含苯不低于95%,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
三. 设备形式:筛板塔或浮阀塔
四. 有关物性参数
五. 设计内容
(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
2、实际塔板数计算
(四)塔体工艺尺寸计算
1、塔径的计算
(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)生产工艺流程图及精馏塔的工艺条件图
(九)对本设计的评述或有关问题的分析讨论
符号说明:
英文字母
Aa---- 塔板的开孔区面积,m2
Af---- 降液管的截面积, m2
Ao---- 筛孔区面积, m2
AT----塔的截面积 m2 △PP----气体通过每层筛板的压降
C----负荷因子 无因次 t----筛孔的中心距
C20----表面张力为20mN/m的负荷因子
do----筛孔直径 u’o----液体通过降液管底隙的速度
D----塔径 m Wc----边缘无效区宽度
ev----液沫夹带量 kg液/kg气 Wd----弓形降液管的宽度
ET----总板效率 Ws----破沫区宽度
R----回流比
Rmin----最小回流比
M----平均摩尔质量 kg/kmol
tm----平均温度 ℃
g----重力加速度 9.81m/s2 Z----板式塔的有效高度
Fo----筛孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2)
hl----进口堰与降液管间的水平距离 m θ----液体在降液管内停留时间
hc----与干板压降相当的液柱高度 m υ----粘度
hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度 m ρ----密度
hf----塔板上鼓层高度 m σ----表面张力
hL----板上清液层高度 m Ψ----液体密度校正系数
h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m 下标
ho----降液管的义底隙高度 m max----最大的
how----堰上液层高度 m min----最小的
hW----出口堰高度 m L----液相的
h’W----进口堰高度 m V----气相的
hσ----与克服表面张力的压降相当的液注高度 m
H----板式塔高度 m
HB----塔底空间高度 m
Hd----降液管内清液层高度 m
HD----塔顶空间高度 m
HF----进料板处塔板间距 m
HP----人孔处塔板间距 m
HT----塔板间距 m
H1----封头高度 m
H2----裙座高度 m
K----稳定系数
lW----堰长 m
Lh----液体体积流量 m3/h
Ls----液体体积流量 m3/s
n----筛孔数目
P----操作压力 KPa
△P---压力降 KPa
△Pp---气体通过每层筛的压降 KPa
T----理论板层数
u----空塔气速筛板塔 m/s
u0,min----漏夜点气速 m/s