1,1,2-三氯乙烷的生產工藝設計摘要1,1,2-三氯乙烷是我國化工產品的重要原材料及重要中間體之一，它在我國的有機化工領域重要性不言而喻，經常被用在溶劑方面來溶劑大多數(shù)脂類、醇類、醚類等，并且在我國農藥方面可以用來以此為原料制備殺蟲劑、除草劑等農藥產品，在做萃取劑方面也是重要的萃取劑，萃取香料、染料、去污劑、清洗劑等方面被我國化工行業(yè)所青睞，最重要的一個是在我國醫(yī)藥領域可作為麻醉劑，用途極其廣泛。但是1,1,2-三氯乙烷的毒性也較強，它有毒性、致癌性等，長期接觸會對人體產生不可挽回的損傷，在自然環(huán)境中影響也很大，主要存在于我國地下水中，長期嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境的安全，所以對于1,1,2-三氯乙烷的處理方式還需多研究，讓其多往有利的方向發(fā)展。本次畢設設計我選擇的是13kt/a的1,1,2-三氯乙烷的工藝設計，在查閱資料后，在國內外的眾多方法中我選擇了國內技術相對成熟、工藝路線簡便且經濟性好的氯乙烯氯化法設計工藝，該方法最大的優(yōu)點就是對生產條件低，在常溫常壓下即可，并且產率高、對原料的利用率也好，符合經濟性原則，我國化工生產大多都使用該工藝。在本次設計中，對1,1,2-三氯乙烷的物理化學性質、對環(huán)境的影響做了簡單的敘述，對1,1,2-三氯乙烷的工藝流程進行了物料衡算、熱量衡算、主要設備的選型原則及計算做了計算，同時繪制了帶控制點的工藝流程圖和物料流程圖來完成本次畢業(yè)設計的主要工作內容。關鍵詞：性質；1,1,2-三氯乙烷；氯乙烯氯化法；工藝流程設計目錄15571綜述 1187131.11,1,2-三氯乙烷的物理化學性質 1184971.21,1,2-三氯乙烷對人體和環(huán)境的影響以及處理方法 1169261.31,1,2-三氯乙烷的用途以及前景 2160521.41,1,2-三氯乙烷在國內外常見的五種合成方法 2230031.4.1共沸精餾法回收有機液廢液中的1,1,2-三氯乙烷 2100761.4.2塔式法制備1,1,2-三氯乙烷 3114951.4.3烯烴混合廢氣制取1,1,2-三氯乙烷 4126211.4.41,2-二氯乙烷反應精餾制備1,1,2-三氯乙烷 419121.4.5氯乙烯氯化法制備1,1,2-三氯乙烷 61319721,1,2-三氯乙烷合成工藝方案選擇 7229132.1氯乙烯氯化法生產工藝流程簡圖 818542.2反應過程原理 911912.3氯乙烯氯化法工藝反應流程 921073物料及能量計算 1069143.1物料衡算 1059763.1.1衡算依據(jù) 1073643.1.2衡算過程 1150953.1.3衡算結果 16297563.2能量衡算 17118293.2.1衡算依據(jù) 17109603.2.2衡算過程 18171783.2.3衡算結果 26263374設備選型及設備設計計算 284404.1儲罐的設計 28224274.2精餾塔的選型及及其操作條件的確定 30158514.2.1操作條件的確定 30197784.3氯化反應階段設備的計算 31107144.4中和反應階段設備的計算 32163584.6塔板主要尺寸的計算 35223304.7塔板上的流體力學的計算與校核 39117804.8精餾過程工藝條件的設計 4260854.9氣相負荷性能圖 517304.10精餾塔工藝計算結果匯總表 56124155結論 5625362參考文獻 57

1綜述1.11,1,2-三氯乙烷的物理化學性質1,1,2-三氯乙烷是一種我國化工生產中一種重要的有機中間體并且還是常見的有機化工原料，它的化學式是，分子量，密度大于水。1,1,2-三氯乙烷簡稱TCE，凝固點為-35℃，常溫下物理狀態(tài)穩(wěn)定，是一種不易燃燒并且無色透明的液體，不與水相融，但該物質可以與醚類、醇類相互溶[1]。在工業(yè)生產上主要作生物堿脂肪、油脂、樹脂、蠟、等一些脂類的溶劑[2]。被工業(yè)、生活、醫(yī)療上廣泛的用作助染劑、去污劑、萃取劑、清洗劑、麻醉劑等[3]。在生活及工業(yè)中應用十分廣泛。三氯乙烷有兩種常見的異構體，分別為1,1,1-三氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷，該兩者均對人體有較強的刺激性和毒性，主要作用于人體中樞神經系統(tǒng)，對神經系統(tǒng)造成無法挽回的損害，還可致人體的肝損傷[4]。1.21,1,2-三氯乙烷對人體和環(huán)境的影響以及處理方法近幾年以來，三氯乙烷對人類的身體健康和對環(huán)境的影響越發(fā)的引起了全社會的關注，三氯乙烷由于其特殊的物理化學性質，在自然環(huán)境下有很高的持久性，而其在環(huán)境中分解又比較困難，由于我國化工行業(yè)的發(fā)展迅速，其中產生的大量三氯乙烷由于意外泄露、違規(guī)排放、不正規(guī)的處理方式等諸多原因，三氯乙烷已經成為我國地下水中很普遍的一種污染源，三氯乙烷嚴重的威脅著人民群眾的身體健康和自然地生態(tài)環(huán)境，對于三氯乙烷的處理已經達到了刻不容緩的地步，在國際上三氯乙烷已經是美國環(huán)保署(EPA)所確定的優(yōu)先污染物[5]。長期接觸三氯乙烷對人體損傷極大，為保護人民群眾和相關特殊職業(yè)環(huán)境情況勞動者，保障基本的人身健康，我國對于三氯甲烷和三氯乙烷的濃度測量和職業(yè)接觸限制都制定了一系列的標準和要求：關于標準和要求中指出工作環(huán)境空氣中的三氯甲烷和三氯乙烷職業(yè)接觸限值，三氯乙烷時間加權平均容許濃度為900mg/m3，三氯甲烷時間加權平均容許濃度為20mg/m3[6]，但是我國目前還并沒有制定空中三氯甲烷和三氯乙烷標準測定方法，這一部分仍需要去完善。準確測量工作環(huán)境中三氯甲烷和三氯乙烷依舊是一個非常重要的問題。1.31,1,2-三氯乙烷的用途以及前景1,1,2-三氯乙烷目前為我國目前最重要的化工原料之一，可以用來作溶劑、助染劑、萃取劑、去污劑、洗滌劑、殺蟲劑等，用來溶解蠟、油脂、脂肪、樹脂等脂類物質，也是多種化工原料的中間體，是土壤煙熏劑、丙烯醋塑料的粘合劑、有機合成的中間原料，橡膠和樹脂的中間體等應用方面十分廣泛[2]。目前，國內對1,1,2-三氯乙烷的需求很大，而且其應用非常廣闊，在我國的化工市場中具有廣闊的市場前景與經濟前景。1,1,2-三氯乙烷未來的發(fā)展趨勢是采用氯乙烯氯化法制備工藝路線，因為此方法工藝流程簡單，操作方便，反應過程溫和，產生的三廢少，生成物產率高,并且符合國家發(fā)展規(guī)劃中指出的的綠色發(fā)展，在發(fā)展中尋求與環(huán)境的協(xié)同，只有環(huán)保可持續(xù)發(fā)展才是長遠的發(fā)展[1]。1.41,1,2-三氯乙烷在國內外常見的五種合成方法經過查閱文獻可知，目前在國內外合成1,1,2-三氯乙烷的方法總共有五種，分別是:共沸精餾法回收有機液廢液中的1,1,2-三氯乙烷;塔式法制備1,1,2-三氯乙烷;烯烴混合廢氣制取1,1,2-三氯乙烷;11,2-二氯乙烷反應精餾制備1,1,2-三氯乙烷;氯乙烯氯化法制備1,1,2-三氯乙烷。這五種方法各具特色，工藝流程也較為簡單，適合大批量生產使用，優(yōu)缺點分明，對于這五種方法的基本工藝流程及優(yōu)缺點會在之后一一做出說明。因為目前我國經濟實力的增加，國力的逐漸增強，我國對于化工原料的需求也是日益增長，有些報道也指出，某些重要的化工原料增長速度與國家經濟增長速度成正比，所以有更優(yōu)的合成方法是很多人的一種研究方向，在環(huán)保的政策下積極尋找更好的合成方法，目前國內也在積極研究其他的1,1,2-三氯乙烷的合成方法，我將國內外常見的五種合成1,1,2-三氯乙烷的方法做出自己的描述及見解。1.4.1共沸精餾法回收有機液廢液中的1,1,2-三氯乙烷通過查閱文獻孫騰等使用該方法是因為兩者具有共同沸點，使用普通精餾方法無法分離兩者，所以采用共沸精餾法，該方法選用甲醇和水作為共沸劑[3]，因為該兩者具有分離效率和價格上的優(yōu)勢，使用了AspenPlus軟件進行實驗過程的模擬，在有機廢液的回收中給出了最優(yōu)的分離工藝技術，回收率可達到90%以上。共沸精餾過程中，先對原料進行普通精餾，共沸組分從塔頂蒸出，然后冷凝回流分離，在使用甲醇和水作為共沸劑的時候，共沸精餾而得到1,1,2-三氯乙烷的純度均高于99.5%。1.4.2塔式法制備1,1,2-三氯乙烷通過查閱文獻可知，黃恩才等[2]在該此方法中提到該方法為合成1,1,2-三氯乙烷的最佳合成工藝條件，在最佳合成工藝條件下，1,1,2-三氯乙烷的收率可達到95%，整個工藝的過程可達到90%，產物純度極高，是一種非常好的工藝流程。該方法的反應器主要由干燥器；反應器；中和器；水洗器；干燥器構成，氯乙烯和氯氣分別進入各自干燥器干燥后進入反應器進行氯代反應，反應后進入中和器，使用液堿進行中和反應除去多余的雜質，再經過水洗后將粗1,1,2-三氯乙烷送入精餾塔進行精餾得到純度較高的原料。該反應過程要特別注重熱量的控制，尤其是防止局部過熱，所以怎么樣控制反應中的熱量成為一個重點，過高的熱量會使反應中副反應增加，從而降低了產物的產量及需要更多地除雜過程和更多地消耗。有一種新型的反應器，使用耐酸性的物質制成，反應器內部填有鐵屑和陶瓷，其中鐵屑也是作為一種催化劑出現(xiàn)，另外有通有冷水的夾套，在反應器上還加裝了很多的溫度計，可以及時測取反應的溫度變化，更好的控制溫度。事實證明，此種反應器生產能力強，操作過程安全，簡便。反應物的摩爾比也是影響產率的重要因素之一，依據(jù)化學反應計量方程式，以理論比為最優(yōu)的反應物摩爾比。若假設摩爾比小于，則使反應物過量，則反應物不能充分反應。因為要考慮到實際社會經濟情況，比便宜，而且容易得到，因此采用過量的方法，以便反應物盡可能的進行反應，使其反應完全，但若反應物過量太多又會促使產物進一步氯化，引起更多地副反應生成，所以過量太多的情況會使1,1,2-三氯乙烷合成反應的總收率降低，給后面副反應的處理帶來問題，造成經濟上的損失并且較多的副反應產物會給環(huán)境造成更大的問題。綜上所述采用氯氣：氯乙烯的摩爾比1.05:1為最優(yōu)情況，一般1,1,2-三氯乙烷產率可達到90%以上。堿洗中和過程對產率的影響也是非常重要的一步，一般是采用稀氫氧化鈉溶液為堿洗原料除去雜質。得到了以下的結論：提高稀氫氧化鈉堿液濃度,洗滌產物的產率降低，純度減少；反之如果降低稀氫氧化鈉濃度，則洗滌產物的產率將提高，純度提高。另需注意堿洗中和時攪拌不易太強烈，否則會造成溶液乳化，對后續(xù)生產和分層脫離造成麻煩。1.4.3烯烴混合廢氣制取1,1,2-三氯乙烷通過查文獻可知，李杰等[7]，在制取氯乙烯的工廠中廢氣里，主要廢氣成分有氯乙烯、乙烯、1,2-二氯乙烷等成分，一般工廠中會采用燃燒的方式對這些廢氣進行處理，但是燃燒這種方式會對環(huán)境造成很大的污染，也會對這些資源造成一種無形的浪費，而隨著我國化工產業(yè)的不斷擴大，這種污染和浪費的問題越來越嚴重，所以研究了回收后的廢氣和氯氣反應制取1,1,2-三氯乙烷，這種對資源的回收再利用對環(huán)境的保護具有重要意義。該方式的制取步驟為將氯氣和氣態(tài)烯烴混合廢氣按照一定的摩爾比分別送入干燥器進行干燥，緩沖瓶中將混合溶液緩沖反應，通過轉子流量計調節(jié)反應速度，在進行充分反應后達到回收廢目的。該方式的氯氣稍微過量，以保證氯氣能夠和混合廢氣充分反應，將混合廢氣全部反應完全。反應完成后要用一定濃度的稀氫氧化鈉對其進行堿洗，直到溶液呈現(xiàn)中性，然后再經過水洗、干燥、蒸餾過程最終回收廢氣。該回收過程中，氯化過程是放熱過程，反應中會產生大量的熱，反應速度也很快，所以反應的最適宜溫度很難控制，在反應器中每一段工藝的溫度又不相同，所以使用較高的氣液比例，采用外部加熱的方式來控制所需的最適宜溫度。實驗結果表明隨著反應溫度的升高，反應速率隨之升高，產率增大，但是隨著溫度達到一個反應的臨界值時，產率達到最大值，之后再次升高溫度，產率反而會下降，呈現(xiàn)負相關趨勢。這是因為隨著溫度超過臨界值，副反應增大，影響了目標產物的產率，所以控制好溫度是很重要的一步。此外影響該制取反應產率的還有催化劑濃度、流體速率、反應時間、原料比例等重要因素，所以該方法控制的變量較多，制取1,1,2-三氯乙烷的產率也較高，具有產率高、過程簡單、產品質量高、反應速度快、操作簡單的優(yōu)點，是一種很成熟的工藝。1.4.41,2-二氯乙烷反應精餾制備1,1,2-三氯乙烷1,1,2-三氯乙烷是制取偏二氯乙烯的關鍵中間體，國內工業(yè)上生產1,1,2-三氯乙烷的方式大部分都是采用氯乙烯氯化法，而國外對氯乙烯氧氯化法和1,2-二氯乙烷1,1,2-三氯乙烷的方法還仍然在實驗室研究討論階段中，制取通過查文獻可知，吳化冰等[8]對1,2-二氯乙烷反應精餾制備1,1,2-三氯乙烷做出了相關實驗研究，主要采用鼓泡塔反應器，對于該反應過程主要由以下幾種主要反應及副反應：反應的主反應及主反應方程式有：串聯(lián)部分主要副反應和副反應方程式有：其中，并聯(lián)部分主要副反應和副反應方程方程式有：該反應采用精餾技術，主要反應原料有氯氣和1,2-二氯乙烷，在反應精餾塔中制取1,1,2-三氯乙烷，并重點觀察了該反應中的溫度、填料類型對產率的影響情況、1,2-二氯乙烷進料的位置，為該反應提供很多的技術支持。反應全部采用全回流操作，填料類型主要分為拉西環(huán)填料方式和規(guī)整填料方式，考察兩種填料方式對產物的選擇性的影響關系，最后得出結論規(guī)整填料方式要優(yōu)于拉西環(huán)填料方式，因為規(guī)整填料方式的比表面積要遠遠大于拉西環(huán)填料方式，表現(xiàn)出產物的選擇性高，而又因為規(guī)整填料方式導致物料氣液接觸面積大，反應的分離效果好，有利于產物的產率升高。在都使用規(guī)整填料的方式下，研究反應壓力對該反應過程的影響，保持一些基本的數(shù)據(jù)常量，看反應壓力對產物的選擇性影響。結果表明：隨著反應壓力的提升，產物的選擇性上升，達到一個定值時又開始下降，這主要是因為反應段的壓力升高后，提高了氯氣得溶解度，從而提高了氯氣的反應濃度，是反應進行的更徹底，而反應過程中主反應的活化能大于副反應，再達到一定值前，提高反應的壓力都會導致主反應活化能一直大于副反應的活化能，反應更多地是在進行主反應，副反應較少，反應壓力的提升與選擇性的提升呈正比。當達到之前提到的定值時，也就是反應壓力達到定值時，副反應的速率大于了正反應，從而導致產率下降，降低了選擇性，所以該反應在定值前最為合適。綜上所述，該工藝的重要影響因素有填料的方式、反應壓力、進料位置等，這些條件都是改變物料的選擇性而改變反應過程的速率，所以這些變量的值對反應的速率、產率有很大的影響作用。1.4.5氯乙烯氯化法制備1,1,2-三氯乙烷國內目前對氯乙烯氯化制取1,1,2-三氯乙烷的正在進行深入研究，而國外多采用的為乙烷和二氯乙烷氯化法為主，并且關于相關技術國外對其嚴格保密，而我國近幾年對于1,1,2-三氯乙烷的需求日益增長，國內外對此工藝方式和技術水平都有較大的差別。通過查閱相關文獻，陸林軍等[9]研究使用氯乙烯和氯氣為原料的方式制備，其中的實驗裝置有：氣體分布器、外循環(huán)鼓泡床反應器、轉子流量計、循環(huán)管、換熱裝置等。首先氯氣和氯乙烯從塔底進料，在外循環(huán)鼓泡床反應器反應后從塔頂出料，用轉子流量計控制流量，利用循環(huán)管與換熱裝置將熱量導出。利用半連續(xù)反應和連續(xù)小試實驗對反應結果進行討論，半連續(xù)反應實驗中，原料的摩爾比對反應影響很大，影響了反應的選擇性，隨著氯氣和氯乙烯的摩爾比逐漸提升后，選擇性呈反比逐漸下降。摩爾比過量，反應的產率體現(xiàn)1,1,2-三氯乙烷產生了深度氯化，副反應程度增大，為了避免副反應程度過大，在整個反應過程中，應該盡量減少1,1,2-三氯乙烷和氯氣的接觸時間，避免深度氯化。在整個過程中，催化劑對反應過程的選擇性沒有太大的影響，但是反應速率有所增加。而連續(xù)小試實驗是用來驗證半連續(xù)實驗的實驗結論，利用相同裝置原料，進行連續(xù)化反應，結果表明：氯乙烯和氯氣的摩爾比1:1~1.05:1,0.5:1~0.9:1，使用氯乙烯與氯氣分段進料反應，氯氣的量過多，反應中的副反應程度增大，然后使選擇率明顯降低。對于該工藝流程，對其進行了改進，將原料采用了強制性的液相循環(huán)，使目標產物及時離開反應，降低了深度氯化減少了副反應，同時改變了進料方式，由向1,1,2-三氯乙烷中吹入氯乙烯和氯氣改變?yōu)椴捎脟娏芊绞?，從上而下?,1,2-三氯乙烷噴出，而氯乙烯和氯氣則從下至上噴出，使這些原料充分接觸并發(fā)生加成反應。

21,1,2-三氯乙烷合成工藝方案選擇通過查閱了很多的文獻，在以上文獻綜述中，總結了五種1,1,2-三氯乙烷的合成工藝方法，他們是：共沸精餾法；塔式法；烯烴混合廢氣法；11,2-二氯乙烷反應精餾制備1,1,2-三氯乙烷；氯乙烯氯化法制備1,1,2-三氯乙烷。這五種方法優(yōu)缺點都比較明顯，且工藝流程成熟，對這五種方式的分析，我認為氯乙烯氯化法來制備1,1,2-三氯乙烷是最好的，因為目前我國大多數(shù)化工廠都在使用此方法，其工藝相較別的方法更為成熟，操作簡便、裝置簡單、副反應較少、容易控制反應和反應速率，并且產率較高，對反應條件不苛刻，室溫下就能發(fā)生反應過程，不需要催化劑的催化，也一致得到大多數(shù)人的認可，所以本次設計和計算我也選擇了氯乙烯氯化法。氯乙烯，是我國化工產品工藝中的一種重要單體，在工業(yè)生產中也普遍用來合成很多的高分子物質，其化學式中有不飽和的碳碳雙鍵，其不飽和鍵很活潑，化學能高，極易容易發(fā)生加成反應，是合成1,1,2-三氯乙烷的重要原料之一，從而進一步合成更多地化工制品。在本次我選擇的氯乙烯氯化法制備1,1,2-三氯乙烷的工藝中，在一定條件下，在催化劑或無催化劑作用下均可與氯氣發(fā)生反應，生成1,1,2-三氯乙烷，其反應過程的相關化學式為：隨著該反應過程，會有很多副反應生成，主要是因為氯氣過量，而導致了深度氯化，生成了二氯乙烯、多氯乙烷等副產物，其反應相關化學式主要有以下三個副反應：該工藝流程簡化圖將物料、重要反應步驟和相關重要產品的工藝流程做出了很好的圖示，以下就是我個人對該工藝流程的分析和圖解，其工藝流程簡潔，設備精簡，可以很好的控制生產成本，并且各反應都很好控制，有利于控制反應，減少副反應的產生，提高的產物的選擇性和產率。關于氯乙烯氯化法制取工藝的流程簡化圖如圖2.1所示：2.1氯乙烯氯化法流程示意圖此化學反應工藝簡要分為兩個步驟：氯化反應和精制產品。當一定摩爾比的氯氣與氯乙烯一起進入反應器，通過氯化反應生成1,1,2-三氯乙烷粗產品，產生的副反應、雜質及尾氣排出，經過堿洗和水洗過程進行回收和除雜。然后將粗1,1,2-三氯乙烷通過精餾塔精制制成1,1,2-三氯乙烷，取得所需要的高純度1,1,2-三氯乙烷，然后將其他副反應產物進行回收利用。2.1氯乙烯氯化法生產工藝流程簡圖氯乙烯氯化法的生產工藝流程圖如圖2.2所示：圖2.2氯乙烯氯化法生產工藝流程圖2.2反應過程原理2.3氯乙烯氯化法工藝反應流程氯乙烯氯化法的工藝流程簡潔，氯乙烯成為主要原料和組分，控制了氯氣與氯乙烯的摩爾比和氯氣的物質的量，從最大可能上使兩種物質反應，提高原料的利用率和產率的共同目的生產，達到最好的選擇性，最優(yōu)選擇。所以該工藝流程主要可以分為以下三個步驟：（1）氯化反應過程第一步將原料氯乙烯和氯氣通過無水氯化鈣進行干燥，將干燥后的兩種原料進行汽化，使其狀態(tài)更利于反應的進行，然后將處理完成的兩種物質通入帶有轉子流量計的一個小型有冷卻夾套的外循環(huán)鼓泡床反應器，使兩種原料充分進行氯化反應。因為該氯化反應是強放熱反應，所以該反應過程中應該嚴格控制反應的溫度，結果表明，反應溫度對反應選擇性影響很大，所以要將反應控制反應溫度在40℃左右[9]REF_Ref18353\r\h，此時氯乙烯氯化反應的選擇性最好。（2）中和、水洗過程這個中和、水洗顧名思義就是使用一定濃度的堿液和水來中和溶液的酸堿性和除去雜質，使得到的產物更純凈，首先是將第一個步驟中得到的混合料液轉入中和釜，這一步是加入的一定濃度的堿液進行洗滌操作，在中和完成后再完成水洗步驟，靜置一段時間等待混合液分層后，將混合液完成脫水干燥過程，雜質也大致去除，最終就會得到粗產品1,1,2-三氯乙烷，以備下一步進行使用。（3）精餾過程將通過之前兩個步驟得到的粗產品1,1,2-三氯乙烷送入到到精餾塔中，開始進行多次的蒸餾從而達到蒸餾的目的，然后塔底流出其他組份，經過這一系列的流程操作最后得到純度很高的的1,1,2-三氯乙烷產品。

3物料及能量計算[10]3.1物料衡算3.1.1衡算依據(jù)（1）本設計的基礎條件及相關衡算條件：1.產品純度：規(guī)格產率≥95%2.折算為130000t/a100%（）1,1,2-三氯乙烷生產工藝3.一年工作日300d。（2）本此設計的主要流程及其收率如下：1.反應過程流程：該反應過程中，主要發(fā)生氯化反應，因為氯氣和氯乙烯物質的量含量均很高，所以均按照純物質計算，按照任務數(shù)的生產能力折算100%的生產能力，但氯乙烯的主反應消耗過多轉化率按照99%計算，生成的產物大致有4%-6%會發(fā)生副反應，所以該過程的收率按照96%計算結果。。2.中和過程流程：低濃度堿液會吸收未進行反應部分的氯氣以及副反應而產生的氯化氫氣體，所以該部分的產品產率按照99%計算。3.精餾過程流程：本過程的精餾工藝過程將對生產的粗1,1,2-三氯乙烷多次蒸餾進行精餾提純，來獲得高純度的1,1,2-三氯乙烷產品，所以按照任務書該部分的產率按照95%計算。（3）計算過程基準：按照每小時生產產品質量為計算過程基準，單位是。3.1.2衡算過程（1）氯化反應階段①發(fā)生的主反應方程式：根據(jù)任務書的產量可計算的產量為：根據(jù)氯化過程中原料氯乙烯和氯氣的投料比為時可得：1805.556×62.5/133.5×1.08=782.683即的投料量為782.683，根據(jù)任務書該反應的的轉化率為。則可以根據(jù)氯化反應方程式計算產品生成的量為：782.683×99%×133.5÷62.5=1655.093未參加反應的的量：（尾氣處理）本設計流程中，為使生產更加完全經濟，考慮到原料中的成本低，為了使原料反應更完全，所以原料氯氣過量，從而反應過程向正向進行，有利于反應的進行和產物的獲得。所以將氯乙烯與氯氣的投料比設定為。則計算結果如下：的投料量為：的反應量為：的剩余量為：②副反應主要方程式在第一步驟氯化反應過程時，反應產生的可與發(fā)生副反應（深度氯化反應副反應），生成，副反應過程的化學方程式為：在第一步驟氯化反應過程時，約有5%的發(fā)生了深度氯化副反應，生成，則的反應量為：反應里生成的量：消耗的量：的生成量：氯化過程的產量：由上述計算過程可知原料物料投放過量，經過第一步驟主反應和第二步驟副反應后，的剩余量為：表3.1氯化反應過程物料衡算一覽表序號物料進料量（）出料量()1氯氣2氯乙烯782.6837.82731572.3384四氯乙烷104.1415氯化氫22.626合計1760.7241760.724（2）中和階段過程本中和階段過程中還有部分并沒有反應的原料和副反應所產生的雜質（氯化氫氣體）在尾氣處理塔進行尾氣回收處理，將剩余的約的和的混合氣在本中和階段過程被低濃度堿液吸收處理。中和的的量為：去尾氣塔的的量為：中和階段吸收的量為：去尾氣塔氯氣的量為：①中和階段過程堿液中和氯化氫的過程：消耗的量：反應生成氯化鈉的量：反應生成水的量：②低濃度堿液與反應的過程階段：氯氣反應所使用的量：反應生成氯化鈉的量：反應生成次氯酸鈉的量：反應生成水的量：③中和過程階段消耗低濃度氫氧化鈉的總量為：為了使中和階段過程反應進行完全，低濃度堿液的進料量需要過量，則的進料量為：未反應的量為：本項目將選用含的低濃度堿液處理反應液，則中和反應階段需要低濃度堿液的總進料量為：堿液中的水量為：④中和階段過程產品的實際產率為，剩余的的產物去進行污水處理，然后將經過中和過程階段后：TCE的損失量：TCE的產量：的損失量：的剩余量：⑤本中和反應過程階段需要加入大量的工業(yè)水對得到的反應產物液體進行洗滌操作流程。假設工業(yè)水占工業(yè)水和液體總量的十分之一，則加入工業(yè)水水的量為：⑥中和過程階段所產生雜質的量為：168.672（工業(yè)水）＋84.559（低濃度堿液中所含的水）＋（反應所產生的水）＋（反應所產生的水）＋3.627（氯化鈉）＋（氯化鈉）＋5.644（次氯酸鈉）＋（未反應的氫氧化鈉）＝270.265本反應過程中會產生約含有的雜質會隨著隨產品進入粗產品反應儲罐：剩余雜質的質量為：中和反應階段產生廢液的總量：189.185（雜質）＋15.723（TCE的損失量）＋1.041（損失量）＝205.949表3.2中和過程物料衡算一覽表序號物料進料量（）出料量（）11572.3381556.6152四氯乙烷104.141103.13堿液93.95104氯化氫2.26305氯氣5.37906洗滌劑水168.67207雜質081.0808廢液0205.949合計1946.7441946.744（3)精餾過程該工藝是將之前工藝流程所獲得的粗產品近似得看做TCE與這兩個組分。要求精餾塔頂?shù)玫疆a品的純度≥，而塔釜的含量≤。具體計算過程如下：原料液的質量為：原料液的質量分數(shù)為：原料液的平均摩爾質量：而反應階段原料液的流率為： 原料液中輕組分（）質量分數(shù)為，其組分摩爾分率為：塔頂輕組分（）質量分數(shù)為,其摩爾分率為：塔底輕組分（）質量分數(shù)為，其摩爾分率為：根據(jù)全塔物料衡算，得：將已知數(shù)據(jù)帶入上式，得：12.697=12.697×0.914=解得:由上述計算可得精餾塔頂獲得的產品（餾出液）的流率為：。塔頂?shù)某隽狭繛椋核尊s分的質量為：產品的質量為：3.3精餾工序物料衡算一覽表序號物料進料量（）出料量（）11556.6151542.7622四氯乙烷184.903塔底餾分0198.753合計1741.5151741.5153.1.3衡算結果物料衡算的結果見表：序號物料進料量（）出料量（）1氯氣978.04148.4132氯乙烯782.6837.8273氯化氫020.3634液氯74.3505工業(yè)水168.6720601542.7627廢液0205.9498塔底餾分0198.753合計2023.3462023.346表物料衡算一覽表3.2能量衡算3.2.1衡算依據(jù)本設計階段是對反應過程中所設計的設備進行的能量衡算，可以使用熱平衡方程式來表示該衡算過程，如下式：其中---反應階段原料進入設備時所攜帶的熱量，；---吸熱劑或散熱劑所發(fā)生作用進行吸熱或放熱時傳遞給反應器所得出的熱量，；---反應過程中產生的熱效應，；---反應物料離開反應設備時所帶走的熱量，；---外部因素加熱或冷卻設備時所小號的外部因素熱量，；---反應設備向外環(huán)境所散出的熱量，。以下為能量衡算過程：（1）與的計算方法如下：其中，---輸出或輸入反應設備的原料的質量，；---投入反應設備的原料溫度，；---物料平均比熱容，。上面以、為標準條件為本過程能量衡算的基準。相關熱量衡算中，物質的比熱容是與溫度呈相關的函數(shù)，所以所代表的比熱容是設備進出時平均的一個比熱容數(shù)值，為定壓狀態(tài)的比熱容。（2）的計算：是整個反應過程階段的熱效應的總和，包括所有過程物料相態(tài)變化而產生的熱量和反應過程化學反應熱。而化學反應過程熱可以按照化學反應生成熱計算；所以相變化產生的熱用以下情況計算：式中的，---進入的單元設備物料質量，；---物料平均汽化容，。（3）與的計算方法：在本階段計算方式中，假設整個反應系統(tǒng)所損失掉的總熱量是物料輸入或輸出時的熱量的。得：（4）的計算：按照以上步驟計算出、、、和后，通過熱量方程平衡式，便可求出反應設備的熱負荷。在計算出的數(shù)值后，要對該值進行分析，當該值大于0與小于0時，分別需要對反應設備進行加熱或冷卻。3.2.2衡算過程（1）氯乙烯汽化器單元設備中原料氯乙烯與氯氣的反應溫度是，但是氯化反應為一個常見的強放熱反應，所以氯乙烯的汽化溫度不能過高，否則進入單元設備后副反應過多影響產率，所以常溫條件下最好，故該設計以常溫狀態(tài)計算。物料進入所帶入的熱量：原料氯乙烯的進料量為，比熱容為。②物料自身狀態(tài)變化熱：汽化的氯乙烯汽化熱為。該階段為汽化過程，所以計算所得為負值。③物料自身帶走的熱量：汽化的氯乙烯出料量為，比熱容為④整個反應過程系統(tǒng)所損失熱量和：⑤由上結果得數(shù)值為負，則外界加熱傳導給設備和原料的熱量：⑥加熱介質熱水的用量：因為水的比熱容較高而且經濟性高，所以氯乙烯的汽化使用熱水加熱。其中，為熱水的平均比熱容，；----加熱劑的初始溫度，40℃；---加熱劑的結束溫度，28℃。循環(huán)水＝液氯汽化器液氯汽化過程與汽化過程大體相同。物料進入所帶入的熱量：原料液氯的進料量為，比熱容為。物料自身狀態(tài)變化熱:反應物（被汽化的液氯）汽化熱為。由于汽化過程吸收，故為負值。物料自身帶走的熱量：氯氣的出料量為，比熱容為。整個反應過程系統(tǒng)所損失熱量和：由上結果得數(shù)值為負，則外界加熱傳導給設備和原料的熱量：⑥加熱介質熱水的用量：因為水的比熱容較高而且經濟性高，所以液氯的汽化使用熱水加熱。其中，為熱水的平均比熱容，；----加熱劑的初始溫度,；---加熱劑的結束溫度，。循環(huán)水3）氯化塔物料進入所帶入的熱量：原料氯氣的進料量為，比熱容為。原料氯乙烯氣體的進料量為，比熱容為。②原料反應的反應熱：主要單元設備內發(fā)生的主反應化學方程式為：查閱文獻得：的液相標準生成焓為：該過程的副反應化學方程式為：查文獻數(shù)據(jù)得：的液相標準生成焓為：因為該反應過程是放熱反應，給單元設備供熱量，所以為正值。③物料自身帶走的熱量：氯氣的出料量為，其比熱容為。氯乙烯氣體的出料量為，其比熱容為。的出料量為，其比熱容為。的出料量為，其比熱容為。整個反應過程系統(tǒng)所損失熱量和：冷卻劑冷卻物料和設備的熱量：冷卻鹽水的消耗量：在該反應過程中，由于氯化反應是一個強放熱反應，在反應工段中會產生大量熱量，為了不使設備內的溫度過高，在這一反應過程中使用冷凍鹽水將設備中的熱量轉移出去。冷凍鹽水的消耗量：冷凍鹽水上式中的為冷凍鹽水在該溫度下的平均比熱容，；----冷凍鹽水的初始溫度,；---加熱劑的結束溫度，。冷凍鹽水該反應過程大致需要個氯化反應塔，選擇塔徑為，選擇塔高。塔體選用不銹鋼材質，查閱氯化塔的傳熱系數(shù)為。傳遞熱量的溫度差：熱水（放熱介質）：冷凍鹽水（吸熱介質）：：傳遞熱量的面積為：因為故吸熱介質采用冷凍鹽水可以將反應熱吸收完全，設計方案可行。（4）精餾塔冷凝器本反應反應過程通過冷凍鹽水將精餾塔塔頂精餾出的蒸汽冷凝，氣體在沸點狀態(tài)下從氣態(tài)冷凝為，為冷卻水初溫，；為冷卻水末溫。物料進入所帶入的熱量：（液態(tài)）的進料量為，而比熱容為。原料狀態(tài)變化熱：（液態(tài)）的液化潛熱大致為。則（氣態(tài)）變?yōu)椋ㄒ簯B(tài)）的冷凝熱為：由于汽化過程吸收熱量，故為負值。物料自身帶走的熱量：（氣態(tài)）的出料量為，比熱容為。整個反應過程系統(tǒng)所損失熱量和：冷卻劑冷卻物料和設備的熱量：冷卻循環(huán)水的消耗量：冷卻循環(huán)水用量如下：循環(huán)水（5）冷卻器本反應過程設備內主要是循環(huán)冷卻水將（液態(tài)）冷卻。為冷卻水的初始溫度，；為冷卻水最終溫度；將由沸點冷卻到。物料進入所帶入的熱量：（液態(tài)）的進料量為，比熱容為。原料狀態(tài)變化熱：=0物料自身帶走的熱量：（液態(tài)）的輸出量為，比熱容為。整個反應過程系統(tǒng)所損失熱量和：冷卻劑冷卻物料和設備的熱量：冷卻循環(huán)水的消耗量：冷卻循環(huán)水用量如下：循環(huán)水3.2.3衡算結果熱量衡算的結果見表3.4：設備氯乙烯汽化器26532.954225444.011233466.51216827.6851682.768液氯汽化器22274.884238505.079247278.10612274.4151227.442氯化塔12274.4152438979.482494670.4377084.597708.46精餾塔冷凝器123112.41294238.65443698.35198738.6019873.86冷卻器198738.6070255.8390116802.51111680.25表3.4熱量衡算一覽表4設備選型及設備設計計算4.1儲罐的設計[11]在設備的選型中，儲罐是第一位的，必須在滿足生產規(guī)模的條件下選擇儲罐，在工藝條件下對儲罐的各個指標也有要求，儲罐的設計也必須保證先進性，便于自動化生產和連續(xù)化生產操作，在儲罐的維護和檢修上也必須考慮到簡便性和安全性，要使儲罐的操作與維護簡單化，方便化。最后要考慮經濟適用的原則，要在經濟方面運行費用低，方便購買和加工，保證經濟的條件滿足之前的所有前提。本設計要求中的產量為，取塔高與塔徑比為：,由上式得，反應儲罐的選擇裝填系數(shù)應該小于或等于，則實際的儲罐實際體積：由得，由得，（2）由上式計算結果可知，即，。已知圓筒的厚度計算式，式中物理量表示如下，圓筒的厚度，；圓筒計算時的壓力，；圓筒的內徑，；鋼板的許用應力，；焊接接頭系數(shù)，且有。因為反應過程為常溫常壓常壓，將已知數(shù)據(jù)代入得，厚度為，常見的厚度是等。已知，其中，物理量含義分別為如下含義：名義厚度，；厚度附加量；是鋼板的負偏差；表示的是腐蝕裕量。則原式為：（3）圓筒應力的校核由圓桶應力公式得，圓筒的有效厚度為：，將數(shù)據(jù)代入上式得，校核應力為：因為，即圓筒的應力為所以根據(jù)校核數(shù)據(jù)可知圓桶應力符合該工藝設計。圓筒反應壓力由圓筒反應壓力公式得，其中，最大的允許工作壓力，；（5）反應圓筒封頭計算在本次反應設計中我選用標準的橢圓形封頭，橢圓形封頭的焊接接頭系數(shù)。橢圓形封頭厚度計算公式為：，代入數(shù)據(jù)得：則由，代入相關數(shù)據(jù)可得，反應過程最大應允壓力公式為：則由，代相關入數(shù)據(jù)可得，即4.2精餾塔的選型及及其操作條件的確定在任務書的工藝條件要求下，本次設計選用在國內和國際上技術和工藝生產都比較成熟且應用十分廣泛的篩板塔精餾塔，這種精餾塔有很多的優(yōu)點，比如生產效率高、處理物料能力強、結構簡單、經濟條件好、在相同條件下成本更低更易于物料的加工等比較顯著的優(yōu)點。4.2.1操作條件的確定①操作溫度篩板塔精餾塔的操作溫度很重要，塔中的預熱器和再沸器都需要控制好熱量，而采用蒸汽間接加熱預熱器和再沸器，采用蒸汽壓力為，該壓力下蒸汽間接加熱可使傳熱效率提高，有助于反應的進行。②操作壓力該反應設計的壓力條件可以在常溫常壓的條件下進行，在考慮操作壓力時要考慮設備與物料的性質進行選擇，并且考慮經濟性和操作工藝性上的合理性，由于反應過程對設備和物料無要求，所以采用常壓下進行反應過程。③反應回流比在反應設計中，回流比是精餾操作中很重要的一個步驟，回流比決定了操作費用和設備費用，而回流比的數(shù)值大小直接影響了精餾塔的理論塔板數(shù)的計算，還影響了設備的選擇，是一個很重要的參數(shù)，回流比數(shù)值的選擇直接影響了產品的產率和產品質量。而選擇一個適宜的回流比數(shù)值非常重要，我選擇先計算出該反應過程中的最小回流比，然后通過最小回流比來選擇適宜的回流比，通常將最小回流比數(shù)值的倍作為實際回流比，所以我選擇實際回流比取最小回流比的倍4.3氯化反應階段設備的計算以計算基準為，則有：（1）氯乙烯儲罐氯乙烯進料量是由代入數(shù)據(jù)得，（2）氯氣儲罐氯氣的進料量是由代入數(shù)據(jù)得，（3）氯化器該反應過程中，原料混合后的密度，總的進料量是：，，4.4中和反應階段設備的計算（1）中和反應釜將時間計算基準定為個小時為一個操作周期，此時投入量為：對于中和過程的特點和相關操作要去，該中和反應階段需要兩臺中和釜，取其填料系數(shù)為，由可以得：4.5計算塔板數(shù)（1）液體相對揮發(fā)度將反應的精餾過程中的液體看作理想液體，使用二元液體的飽和蒸汽壓計算其液體的相對揮發(fā)度：液體飽和蒸汽壓使用五參數(shù)安托因（）方程計算，如下式：其中，為溫度；為所計算物料的常數(shù)，可從安托因常數(shù)表[12]中查取。對于來說，查表得,,，,，。對于，，，，，。當時，將上式數(shù)據(jù)代入，得：,；,。由上計算數(shù)據(jù)得，當時，將上式數(shù)據(jù)代入，得：，；，。由上式計算結果得，由可得（2）最小理論塔板數(shù)最小理論塔板數(shù)(不計算塔釜)，本計算過程使用芬斯克（）方程求出所需的解，方程如下：將物料衡算數(shù)據(jù)代入，得：（3）最小回流比代入數(shù)據(jù)得，即實操回流比為：（4）根據(jù)吉利蘭關聯(lián)圖近似計算理論板數(shù)由關聯(lián)圖可得橫坐標為：將數(shù)據(jù)帶入得，又把吉利蘭關聯(lián)式改為：，將帶入上邊的式子，可得：（5）精餾段理論板數(shù)最小理論塔板數(shù)（6）實際全塔工作效率全塔效率計算模塊使用法，其表達式如下：其中參數(shù)所表示的含義如下：----全塔效率；---相關塔物料平均摩爾粘度，。液體物料的投入的溫度為。該這個溫度對應平均粘度為：。所以由上述公式計算得：查化工原理（譚天恩編）下冊表[13]，查得本次計算總板效率相對值為。做近似計算：（7）實際板數(shù)計算本塔的實際塔板數(shù)：該反應過程應當取層；其中精餾段反應工段實際塔板數(shù)：該反應過程應當取10層。4.6塔板主要尺寸的計算（1）塔徑的計算本次課程設計使用Smith法計算塔板的塔徑，假設板間距，①精餾階段塔徑的計算由公式得，將數(shù)據(jù)代入得，通過查化工設計手冊[14]可知，使用公式進行修正，取，可得液體的平均張力，將數(shù)據(jù)代入得，通過公式可得塔板的最大空塔氣流速度，代入數(shù)據(jù)可得最大的空塔流速：安全系數(shù)在之間，假設安全系數(shù)為即空速為塔徑，代入數(shù)據(jù)得，因為對塔的操作彈性要進行考慮，對結果可進行圓整，圓整后取塔徑為m，由公式代入，得：所以橫截面積為②提餾工段塔徑的計算由公式得,將數(shù)據(jù)代入得：，通過查圖可取。使用公式進行修正，已知，同理得提餾段最大空塔流速代入數(shù)據(jù)得，代入數(shù)據(jù)得圓整后塔徑取m（2）溢流裝置的計算①精餾段的計算堰長：堰高：式中，表示液流收縮系數(shù)，查表得，E=1.0降液管寬度：，通過查表得，，，由此得降液管面積：由公式，其中由此得，停留時間：由公式得，將數(shù)據(jù)代入公式中可得，將數(shù)據(jù)代入公式中可得②提餾段的計算堰長：堰高：,式中,溢流堰高度：降液管寬度：,其中則,,其中解得停留時間：,將數(shù)據(jù)代入得由公式可得，將數(shù)據(jù)代入得：（3）塔板的設計計算①開孔大小面積以公式計算開孔大小面積，其中，已知，，，將其代入得，因為，其中取，則：將以上所有數(shù)據(jù)代入原式得：②篩板數(shù)的求取與計算篩板的厚度常常在工業(yè)中選擇為，此時為最佳厚度，而篩孔直徑一般在工業(yè)生產中常見的直徑為，一般選擇為最佳，而在本次課程設計中采用篩孔直徑為。而的選取決定了開孔率的大小，所以綜上所述，在各項條件均要符合設計的前提下：，我選擇。開孔率：其中，—篩孔總面積，那么有，篩孔數(shù)：，代入數(shù)據(jù)得（4）精餾塔有效高度的計算已知計算公式，將數(shù)據(jù)代入得：精餾段：提餾段：有效高度：精餾塔塔體的總高度：—塔頂空間的高度，m；—板間距，m；—人孔板間距，m；—進料板的高度，m；—塔底的高度，m；—手孔數(shù)即有，，，，塔高：4.7塔板上的流體力學的計算與校核（1）塔板的壓降塔板的壓降又稱作總板壓降①干板壓降干板的壓降根據(jù)公式計算，其中，表示孔流系數(shù)；表示孔的流速，；因為，查圖可得代入數(shù)據(jù)得，②有效液層阻力的計算動能因子：精餾段：,提餾段：,③塔板的壓降精餾段塔板的壓降：，將數(shù)據(jù)代入得，提餾段塔板的壓降：，將數(shù)據(jù)代入得，（2）降液管內液層高度計算①精餾段：為了防止液泛的產生，所以將降液管內液體高度的取值取為：其中，降液管阻力損失為，，將數(shù)據(jù)代入上式中得，此時，不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。②提餾段：降液管阻力損失為（3）霧沫夾帶在精餾操作工段中，若過大的霧沫夾帶的量會導致塔板的效率降低，所以在精餾操作中霧沫夾帶得量適量即可。①精餾段：，表示氣體通過篩板的速度②提餾段：,所以符合要求。（4）漏液點在這次設計中取穩(wěn)定系數(shù)①精餾段代入數(shù)據(jù)可得，②提餾段代入數(shù)據(jù)得即所有塔板的穩(wěn)定系數(shù)均大于1，裝置不會發(fā)生漏液。4.8精餾過程工藝條件的設計[16]（1）操作壓強塔頂?shù)膲簭?，每一層壓力降為進料板塔釜的壓強精餾段平均操作壓強提餾段平均操作壓強（2）操作溫度在該工段反應過程中將混合液看成理想狀態(tài)的混合液體，塔頂?shù)妮p組分為，此時進料溫度是，塔底的重組分是，使用試差法計算混合液體的進料溫度。由安托萬方程的五個參數(shù)分別為：的五個參數(shù)分別為①溫度為115℃即388K時將數(shù)據(jù)代入得，解得此時，則有②溫度為120℃即393K時將數(shù)據(jù)代入得，③溫度為118℃，即391K時將相關的數(shù)據(jù)代入得，由此解得，解得，④溫度為117℃，即390K時將參數(shù)代入得，=2.91解得，=2.51解得⑤溫度為116℃即389K代入數(shù)據(jù)得，由此解得同理可得，=2.5解得⑥溫度為118.5℃即391.5K代入數(shù)據(jù)得，=3.1解得，同理=2.46解得，本次設計選用泡點進料即，由上述計算結果可得，當溫度為118.5℃時，則有，精餾段的平均溫度為：提餾段的平均溫度為：（3）平均摩爾質量的計算①塔頂?shù)哪栙|量將上述所得數(shù)據(jù)代入二元物系相平衡方程中得，解得②進料摩爾質量將代入相平衡方程中得，③塔釜的摩爾質量將，代入相平衡方程中得，精餾段的平均摩爾質量：提餾段的平均摩爾質量：（4）平均密度的計算[17]①液相平均密度由公式可知，其中的Y是質量分率,A表示，B表示為，且有。將密度數(shù)值代入上式中得，解得②進料板處的密度代入數(shù)據(jù)可得，同理可得，解得③塔釜中的密度已知，將數(shù)據(jù)代入得，此時由此得綜上得精餾段的平均密度為提餾段的平均密度為④精餾段的氣相密度精餾時，壓力，相對分子量，將數(shù)據(jù)代入公式得，⑤提餾段的氣相密度提餾時，壓力，用力代入方程中可得，⑥精餾段的液相密度⑦提餾段的液相密度（5）液體表面張力的計算液體表面張力的公式為，其中a，b為常數(shù)，t為溫度。1,1,2-三氯乙烷中的1,1,2,2-四氯乙烷中的①當溫度114℃時塔頂表面張力此時塔頂物料的表面張力為②當進料溫度118.5℃時表面張力此時的表面張力為③塔底出料溫度146.5℃表面張力此時表面張力為④精餾段的表面張力⑤提餾段的表面張力（6）液體的黏度的計算液體的黏度計算公式：①當塔頂溫度為114℃時，此時平均黏度計算公式為代入數(shù)據(jù)得，②當塔底溫度為146.5℃，此時平均黏度計算公式為代入數(shù)據(jù)可得③當進料溫度為118.5℃時，此時平均黏度計算公式為代入數(shù)據(jù)可得由上述計算數(shù)據(jù)，即精餾段平均黏度為：提餾段的平均黏度為：（7）精餾塔工藝條件[18]表4.1精餾塔工藝條件一覽表項目壓強溫度平均摩爾質量（kg/mol）平均密度（kg/m3）平均張力平均密度kPa℃氣相液相氣相液相（mN/m）（mPa.s）塔頂101.3114133.78134.09/1442.822.010.421進料板104.8116134.88136.33/1458.621.580.437塔釜117.4146.5269.98166.64/1591.320.640.438精餾段103.7115123.9135.614.321450.721.7950.429提餾段111.8131.2201.9150.374.591524.721.1100.438（8）氣液相負荷的計算①精餾段使用公式將數(shù)據(jù)代入可得，由將數(shù)據(jù)代入得，由公式將數(shù)據(jù)代入得，②提餾段該反應工段中提餾段采用飽和的液體進料方式，液體進料熱狀況參數(shù)為，,因為q=1，所以代入數(shù)據(jù)得，4.9氣相負荷性能圖（1）精餾段①漏液線，②霧沫夾帶線，已知，將數(shù)據(jù)代入可得，，，其中，，代入數(shù)據(jù)得，此時，解得：③液相負荷上限線為了保證反應過