发布时间 : 星期四 文章连续精馏塔内分离苯、甲苯混合物更新完毕开始阅读
1. 3弓形降液管宽度Wd和截面积At ...............................................................(8) 1. 4降液管底隙高度h0.....................................................................................(9)
2、塔板布置..............................................................................................................(9) 2.1塔板的分块....................................................................................................(9) 2.2边缘区宽度确定............................................................................................(9)
3.3开孔区面积计算................................................................................ ...........(9) 4.4筛孔计算及其排列........................................................................................(9)
七 筛板的流体力学验算..........................................................................................(10)
1、塔板压降...........................................................................................................(10)
1.1干板阻力hc计算.........................................................................................(10) 1.2气体通过液层的阻力h1计算.....................................................................(10) 1.3液体表面张力的阻力h?计算.................................................................(10) 2、液面落差............................................................................................................(11) 3、泡沫夹带............................................................................................................(11) 4、漏液....................................................................................................................(11) 5、液泛....................................................................................................................(12)
八 塔板负荷性能图...................................................................................................(12)
1、漏液线...............................................................................................................(12)
2、液沫夹带线.......................................................................................................(14) 3、液相负荷下限线...............................................................................................(15) 4、液相负荷上限线...............................................................................................(15) 5、液泛线...............................................................................................................(15)
九 筛板塔设计计算结果..........................................................................................(17) 十 参考资料................................................................................................................(19)
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【设计计算】
（一）设计方案的确定
本设计任务为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
（二）精馏塔的物料衡算
1）原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率
苯的摩尔质量 MA=78.11 kg/kmol 甲苯的摩尔质量 MB=92.13 kg/kmol
0.5/78.110.5/78.11?0.5/92.130.96/78.110.95/78.11?0.04/92.130.01/78.110.01/78.11?0.99/92.13
xF?xD=xW??0.541 ?0.966
?0.012
2）原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔质量
MF?0.541*78.11?(1?0.541)*92.13?84.55MD?0.966*78.11?(1?0.966)*92.13?78.59MW?0.012*78.11?(1?0.012)*92.13?91.96 kg/kmol kg/kmol kg/kmol
3）物料衡算 原料处理量
F?qmmF?550084.55?65.05
总物料衡算 F=D+W 40.76=D+W 苯物料衡算 FxF?DDx? x WW 65.05*0.541=0.966D+0.012W
联立解得 D=36.00kmol/h W=29.05kmol/h
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（三）塔板数确定
1) 理论版层数NT的求取
1.求最小回流比及操作回流比 苯-甲苯的相对挥发度为2.74
因q=1 所以xF= xD=0.541
混合物的相平衡方程为yq??xq1?(??1)xq yq?0.74 7 故最小回流比为 Rmin?xD?yqyq?xq?0.966?0.7470.747?0.541?1.063
取操作回流比为 R?2Rmin?2*1.063?2.13
2.求精馏塔的气，液相负荷
L?RD?2.13*36.00?76.68kmol/h V?(R?1)D?(2.1?3? L'?L?F?76.681)*3?6.00kmo/lh
1k4mo/lh
65.?05 V'?V?112.6kmo/lh
3.求操作线方程 精馏段操作线方程为
yn?i?RR?1xn?xDR?1?2.132.13?1xn?0.9662.13?1?0.681xn?0.319
提馏段操作线方程 yn?1
R?F/DR?1xn?F/D?1xw?1.25xn8?R?10. 258图解法求理论板层数，求解结果为NT=12.5，进料板位置NF=6
4．实际板层数的求取
精馏段实际板层数 N精?5/0.5?2 152 提留段实际板层数 N提?7.5/0.?
（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
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1）操作压力计算
塔顶操作压力 PD?101.3?4?105.3kPa
每层塔板压降 ?p?0.7kPa
3 进料板压力 PF?105.?0.7*?10k1P1 a2 精馏段平均压力Pm?(105.3?112.3)/2?108.8kPa
2）操作温度计算
依据操作压力，有泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲
苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下： 塔顶温度 tD?81.05C 进料板温度 tF?99.00C
精馏段平均温度 tm?(81.5?99)/2?90.250C
3）平均摩尔质量计算
由 xD?y1?0.96 6查平衡曲线得
6 MVDm?0.96?6 MLDm?0.91?78.?11?(178.?11?(1x1?0.916
0?.966)?92 .kg/kmol 10?.916)?92 .kg/kmol
进料板平均摩尔质量计算 yF?0.692 xF?0.462
MVFm?0.692*78.11?(1?0.692)*92.13?82.43 MLFm?0.462*78.11?(1?0.462)*92.13?85.65 精馏段平均摩尔质量
59?82.43)/2?80.51 MVm?(78。 MLm?(79.29?85.65)/2?82.47 4)平均密度计算
1.气相平均密度计算
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