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8.1 塔板压降 22
8.2 液面落差 22
8.3 液沫夹带 23
8.4 漏液 23
8.5 液泛 23
9 塔板负荷性能 23
9.1 漏液线 23
9.2 液沫夹带线 23
9.3 液相负荷下限线 24
9.4 液相负荷上限线 24
9.5 液泛线 24
10 塔设计结果汇总及精馏塔设计简图如下 25
结论 28
参考文献 29
致谢 30
1 前言
氯乙烷是一种重要的有机化工原料，广泛应用于香料、农药，医疗、染料等行业，然而其生产过程中会产生副产物二甲醚和二乙醚，在硫酸干燥的时候，二甲醚和二乙醚会碳化变成黑色酸液，严重污染环境，浪费资源。所以，如何除去二甲醚和二乙醚对生产高纯度氯乙烷具有重要的意义。
二甲醚和二乙醚是两种重要的精细化工产品，用途十分广泛。二甲醚主要用作气雾制品喷射剂、致冷剂、燃料、杀虫剂、喷漆、涂膜、抛光剂、防锈剂、烷基化试剂、聚合物的催化剂和稳定剂等。二乙醚是一种优良的有机优溶剂[1]。在医药工业、毛纺、棉纺工业、火药工业等领域有广泛的用途。因此，加快我国二甲醚和二乙醚产品的生产与利用，会取得显著的经济效益和社会效益。
精馏塔是分离混合组分的常用方式。蒸馏主要属于气液两相间的传质过程，是分离液体混合物的常用方法，是传质过程当中最重要的单元操作之一，蒸馏的理论依据是依据溶液中各组分蒸汽压的差别，即各组分在相同的温度、压力下，按其挥发性能不一样（或沸点不相同）来实现分离目的。例如，设计所选取的氯甲烷-氯乙烷体系，加热氯甲烷（沸点-24.2℃）和氯乙烷（沸点12.5℃）的混合物时，由于氯甲烷的沸点较氯乙烷为低，即氯甲烷挥发度较氯乙烷高，故氯甲烷比氯乙烷容易从液相中汽化出来。如果将汽化的蒸汽全部冷凝，便可得到氯甲烷组成远远高于原料的产品，依此进行多次汽化及冷凝，便可将氯甲烷和氯乙烷分离。在多次进行部分汽化再部分冷凝以后，最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组分。
塔设备主要包括如下两类：板式塔、填料塔两大类。在各类塔型中，目前应用中最广泛的是筛板塔、浮阀塔和泡罩塔。筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上，但由于筛板塔的流体力学研究难度较大，其操作不易被掌握，所以没有被广泛采用。五十年代以来，由于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践，形成了比较完善的设计方法。筛板塔最突出的优点是结构简单，造价低廉，而且效率高。采用筛板可解决堵塞问题，适当控制漏液。实际操作表明，筛板在一定程度漏夜状态下操作，其板的效率明显降低，操作的负荷范围比泡罩塔小，但设计良好的塔操作弹性仍可达到2~3。对一个具体达到分离过程，设计中选择何种塔型，应该根据分离效率、生产能力与操作弹性塔压力降等要求，并结合制造、造价、维修等因素进行综合考虑。
本设计是针对1万吨氯乙烷（含1%氯甲烷）混合溶液这一两元物系运用精馏法进行氯乙烷的提纯，根据给出原料的性质及组成、产品的性质及组成，对精馏塔的塔高、塔径进行物料衡算和设计。