内容发布更新时间 : 2024/6/13 21:02:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

题目一：苯-氯苯精馏塔工艺设计与原料液预热器选型设计 （一）设计题目

某化工厂拟采用一板式塔分离苯－氯苯混合液

已知：生产能力为年产 70000 吨99%的氯苯产品；进精馏塔的料液含氯苯40%（质量分数 下同） 其余为苯；塔顶的氯苯含量不得高于2%；残液中氯苯含量不得低于99%；料液初始温度为30℃ 用流量为 20000 kg/h、温度为 160 ℃的中压热水加热至沸点进料

试根据工艺要求进行：

（1）板式精馏塔的工艺设计；

（2）标准列管式原料预热器的选型设计

（二）操作条件

1.塔顶压强4kPa（表压）； 2.进料热状况 泡点进料； 3.回流比 1.8Rmin；

4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa（表压）； 5.单板压降不大于0.7kPa； 6.年工作日300天 每天24小时连续运行

（三）设计内容

1.设计方案的确定及工艺流程的说明； 2.塔的工艺计算；

3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算； 4.塔内流体力学性能的设计计算； 5.塔板负荷性能图的绘制；

6.塔的工艺计算结果汇总一览表；

7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论

（四）基础数据

1.组分的饱和蒸汽压（mmHg） 温度 （℃） 80 90 100 110 120 130

131.8 苯 760 1025 1350 1760 2250 2840 2900 氯苯 148 205 293 400 543 719 760

2.组分的液相密度（kg/m3） 温度 （℃） 80 90 100 110 120 130 苯 817 805 793 782 770 757 氯苯 1039 1028 1018 1008 997 985

纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 推荐： 氯苯 推荐： 式中的t为温度 ℃

3.组分的表面张力（mN/m） 温度 （℃） 80 85 110 115 120 131 苯 21.2 20.6 17.3 16.8 16.3 15.3 氯苯 26.1 25.7 22.7 22.2 21.6 20.4

双组分混合液体的表面张力可按下式计算： （为A、B组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热

常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： （氯苯的临界温度：）

5.其他物性数据可查化工原理附录