化工原理课程设计苯-甲苯板式精馏塔设计

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化工原理课程设计---板式精馏塔设计

化工原理课程设计---板式精馏塔设计

(1)、降液管的宽度Wd 与截面积 Af
式中: QV 、QW 、QL、QB、QF 、QR 分别是塔顶蒸汽带出的热
量、塔底产品带出的热量、塔设备的热损失、塔釜加热量、进料带入 的热量、回流带入热量、
其中:塔设备的热损失 Q L 0.1Q B
再沸器热负荷 QB 1.1 QV QW QR QF
冷凝器热负荷 Q C Q V Q D Q R
b.经济核算确定适宜的回流比 根据生产经常费和设备投资费综合核算最经济原则,尽量使用 计算机进行最优化计算,确定适宜回流比。
c. 精馏塔实际塔板数 用近似后的适宜回流比在计算机上通过逐板计算得到全塔理 论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。 然后根据全塔效率ET,求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔 板数,确定加料板位置。
LS

LM Lm
3600 Lm
V—塔内气体摩尔流量 kmol/h
Vs—塔内气体体积流量 m 3 s
MVm 、 MLm —分别为精馏段气相平均分子量、液相平均分子量
Vm、 Lm —分别为精馏段气相平均密度、液相平均密度 kg m
(2)、提馏段气液负荷计算(同上)
2019/9/17
5、热量衡算
总热量衡算 QV QW Q L QB QF QR
表 1 板间距与塔径关系
塔径 D, m
0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.6 1.6~2.0
塔板 间 距 HT mm 200~300 250~350 350~450 450~600
2019/9/17
2、塔径 D 的初估与圆整
根据流量公式计算塔径,即 D 4V S
u
式 中 Vs—塔 内 的 气 相 流 量 ,m 3 s

苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案

苯_甲苯连续板式精馏塔的设计方案

苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体,塔装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置设有进料板。

两相在塔板上相互接触时,液相被加热,液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝,气相中难挥发组分向液相中转移,从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中,只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。

精馏塔,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高本设计为筛板塔,筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。

但易漏液,易堵塞。

然而经长期研究发现其尚能满足生产要求,目前应用较为广泛。

1.2再沸器作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管壳式换热器。

液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化,由在壳程的载热体供热。

立式热虹吸特点:▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。

▲壳程不能机械清洗,不适宜高粘度、或脏的传热介质。

▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

1.3冷凝器以将塔顶蒸气冷凝成液体,部分冷凝液作塔顶产品,其余作回流液返回塔顶,使塔气液两相间的接触传质得以进行,最常用的冷凝器是管壳式换热器。

1.4精馏设计方案的制定及说明1.5基础数据的搜集表1 苯和甲苯的物理性质L表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据2.工艺计算2.1生产要求:原料液组成:苯34.5%(wt%)。

产品中:苯含量98.5% 残夜中:苯含量1%2.2塔的物料衡算:料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数:011.013.92/9911.111.781987.013.925.111.785.9811.785.98383.013.925.6511.785.3411.785.34=+==+==+=w D f x x x平均摩尔质量:Mf=0.383⨯78.11+(1-0.383)⨯92.13=86.767kg/mol Md=0.987⨯78.11+(1-0.987)⨯92.13=78.29kg/mol Mw=0.011⨯78.11+(1-0.011) ⨯92.13=91.98kg/mol 物料衡算:总物料衡算 : D+W=F易挥发组分物料衡算 : D ×Xd+W ×Xw=F ×XfF=33.3*1038.03386.767=kmol/h D=14.497kmol/h W=23.536kmol/h设计成泡点进料后: min 0.6080.9871.680.3830.608F D F F y x R x y --===-- (查得Xf=0.383时Yf=0.608)2.3理论板层数NT 的求取min R =1.68由逐板计算法借助EXCEL 算出各个回流比下理论塔板数:y=0.686x+0.310 1.5100.00561 y'=1.510x-0.00561 y=0.702x+0.294 1.484 0.00533 y'=1.484x-0.00533 y=0.716x+0.280 1.461 0.00507 y'=1.461x-0.00507 y=0.729x+0.267 1.440 0.00484 y'=1.440x-0.00484 y=0.759x+0.238 1.392 0.00431 y'=1.392x-0.00431 y=0.751x+0.245 1.403 0.00444 y'=1.403x-0.00444 y=0.761x+0.235 1.387 0.00426 y'=1.387x-0.00426 y=0.771x+0.2261.372 0.00410 y'=1.372x-0.00410相平衡方程为: 2.47 1.47nn ny x y =-R NTR NT*(R+1) 1.2Rmin 21 2.016 63.3360 1.3Rmin 21 2.184 66.8640 1.4Rmin 19 2.352 63.6880 1.5Rmin 18 2.520 63.3600 1.6Rmin 17 2.688 62.6960 1.7Rmin 16 3.142 66.2656 1.8Rmin 16 3.024 64.3840 1.9Rmin 16 3.192 67.0720 2.0Rmin 16 3.360 69.7600图1 最优回流比的选择由图可得最优回流比R=1.6Rmin=2.688 由图得NT =17(包括再沸器)。

[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯

[理学]化工原理课程设计_苯——甲苯

化工原理课程设计任务书1.设计题目 : 苯——甲苯二元物系板式精馏塔的设计2.设计条件 :常 压: 1p atm (绝压) 处理 量: 100kmol/h 进料组成: F x =0.45 馏出液组成:D x =0.98釜液组成: W x =0.035 (以上均为摩尔分率) 塔顶全凝器 泡点回流回流比: R =(1.1-2.0)R min 加料状态: q =0.96 单板压降: ≤0.7kpa 3.设 计 任 务 :1.完成该精馏塔的工艺设计(包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算).2.绘制带控制点的工艺流程图、塔板负荷性能图、精馏塔工艺条件图、精馏塔设备条件图. 3.撰写精馏塔的设计说明书(包括设计结果汇总).课程设计是化工原理课程的一个非常重要的实践教学内容。

不仅能够培养学生运用所学的化工生产的理论知识,解决生产中实际问题的能力,还能够培养学生的工程意识。

健全合理的知识结构可发挥应有的作用。

此次化工原理设计是精馏塔的设计。

精馏塔是化工生产中十分重要的设备。

精馏塔内装有提供气液两相逐级接触的塔板,利用混合物当中各组分挥发度的不同将混合物进行分离。

在精馏塔中,塔釜产生的蒸汽沿塔板之间上升,来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降,气液两相在塔内实现多次接触,进行传质传热过程,轻组分上升,重组分下降,使混合物达到一定程度的分离。

精馏塔的分离程度不仅与精馏塔的塔板数及其设备的结构形式有关,还与物料的性质、操作条件、气液流动情况等有关。

本设计我们使用筛板塔。

其突出优点为结构简单,造价低板上液面落差小,气体压强低,生产能力较大,气体分散均匀,传质效率较高。

筛板塔是最早应于手工业生产的设备之一。

合理的设计和适当的操作筛板塔能够满足要求的操作弹性而且效率高。

采用筛板塔可解决堵塞问题适当控制漏夜实际操作表明,筛板在一定程度的漏液状态下,操作是板效率明显降低,其操作的负荷范围较泡罩塔窄,但设计良好的筛板塔其操作弹性仍可达到标准。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计,探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。

一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下:苯与甲苯混合物在进入塔后,首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却,从而达到冷却效果,然后通过塔顶进入预分离器进行处理,将其中的气相成分与液相成分分离,剩余的液相通过进料口进入塔体,反复上升和下降,与上部的气相进行平衡沸腾,不断提高纯度,最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。

二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。

一般而言,小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物,而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。

2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时,要考虑动力学参数,如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。

这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。

3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异,因此应在填料和操作条件上进行制约,以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。

三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分,是决定塔效率和塔高的关键因素。

填料材料应具有良好的性能,如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。

常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。

2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。

它的主要作用是在塔底处收集返回的液相,防止溢出和保持塔内的可控性。

除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑,以确保塔的正常运行。

3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分,主要用于收集精馏出的液态产品。

由于反应塔存在高温、高压等因素,因此需要考虑塔底的材料和设计。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。

此外,塔底还应配备可靠的排放和泄压装置,以确保塔的安全性。

四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置,其设计应考虑多种因素,如塔型、填料、动力学参数等等。

从而确保塔的高效、稳定和可靠性。

化工原理课程设计 苯-甲苯分离精馏塔设计00

化工原理课程设计 苯-甲苯分离精馏塔设计00

塔顶液相平均密度的计算。 由,查液体在不同温度下的密度表得:
进料板液相平均密度的计算。 由,查液体在不同温度下的密度表得:
精馏段的平均密度为: (5)液体平均表面张力的计算 液相平均表面张力依下式计算,即: 塔顶液相平均表面张力的计算。 由,查液体表面张力共线图得:
进料板液相平均表面张力的计算。 由,查液体表面张力共线图得:
2.2.3保证安全生产
例如苯属有毒物料,不能让其蒸汽弥漫车间。又如,塔是指定在常
压下操作的,塔内压力过大或塔骤冷而产生真空,都会使塔受到破坏, 因而需要安全装置。
以上三项原则在生产中都是同样重要的。但在化工原理课程设计 中,对第一个原则应作较多的考虑,对第二个原则只作定性的考虑,而 对第三个原则只要求作一般的考虑。
3.2 精馏塔的物料衡算
3.2.1原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率
苯的摩尔质量 甲苯的摩尔质量
3.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 3.2.3物料衡算
原料处理量
总物料衡算 苯物料衡算 联立解得
第四章 塔板计算
4.1 塔板数的确定
4.1.1理论板数的求取
(1)相对挥发度的求取 苯的沸点为80.1℃,甲苯额沸点为110.63℃ 1 当温度为80.1℃时
精馏段平均表面张力为算: 由,查气体黏度共线图得:
精馏段液相平均黏度的计算: 由,查气体黏度共线图得:
精馏段液相平均黏度为:
4.2.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算
(1)塔径的计算 精馏段的气、液相体积流率为: 由,式中C由求取,其中由筛板塔汽液负荷因子曲线图查取,图横坐标 为 取板间距,,板上液层高度,则 查筛板塔汽液负荷因子曲线图得 取安全系数为0.7,则空塔气速为: 按标准塔径圆整后为。 塔截面积为: (2)精馏塔有效高度的计算 精馏段有效高度为: 提馏段有效高度为: 在进料板上方开一人孔,其高度为0.8m,故精馏塔的有效高度为:

化工原理课程设计任务书苯-甲苯板式精馏塔的设计

化工原理课程设计任务书苯-甲苯板式精馏塔的设计

化工原理课程设计任务书苯-甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计2021年6月16日苯-甲苯混合液筛板(浮阀)精馏塔设计一.设计概述塔设备是化工、炼油生产中国最重要的设备之一。

塔设备的设计和研究已经受到化工行业的极大重视。

在化工生产中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面,都有非常重大的影响。

精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工、炼油。

石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下(有时加质量剂),使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离,根据生产上的不同要求,精馏操作可以是连续的或间歇的,有些特殊的物系还可以采用恒沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯混合液筛板精馏塔的设计,即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯。

二.原始数据1.年处理量:50000吨2.料液初温:35℃3.料液浓度:45%(苯质量分率)4.塔顶产品浓度:98%(苯质量分率)5.塔底釜液含甲苯量不低于:98%(以质量计)6.每年实际生产天数:330天(一年中有一个月检修)7.精馏塔塔顶压强:4kkk(表压)8.冷却水温度:30℃9.饱和水蒸气压力:2.5kkk/kk2(表压)10.设备类型:筛板(浮阀)塔三.基础数据1.组分的液相密度(见表-1)温度/℃80859095100105110115苯814.24 808.68 803.08 797.44 791.75 786.01 780.21 774.36甲苯809.80 804.87 799.90 794.90 789.85 784.76 779.63 774.45表-1烃类化合物实测k值多,也有系统的关联工作,最好的关联成果发表在k−k手册中,方程是:k=k+kk+kk2+kk3+kk4关联系数通过查找《化工物性简明手册》得知,k的单位是kk/k3,k的单位是k。

苯-甲苯板式精馏塔的课程设计

苯-甲苯板式精馏塔的课程设计

目录板式精馏塔设计任务书 (3)设计题目: (3)二、设计任务及操作条件 (3)三、设计内容: (3)一.概述 (5)1.1 精馏塔简介 (5)1.2 苯-甲苯混合物简介 (5)1.3 设计依据 (5)1.4 技术来源 (6)1.5 设计任务和要求 (6)二.设计方案选择 (6)2.1 塔形的选择 (6)2.2 操作条件的选择 (6)2.2.1 操作压力 (6)2.2.2 进料状态 (6)2.2.3 加热方式的选择 (7)三.计算过程 (7)3.1 相关工艺的计算 (7)3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (7)3.1.2 物料衡算 (8)3.1.3 最小回流比及操作回流比的确定 (8)3.1.4精馏塔的气、液相负荷和操作线方程 (9)3.1.5逐板法求理论塔板数 (10)3.1.6 全塔效率的估算 (11)3.1.7 实际板数的求取 (13)3.2 精馏塔的主题尺寸的计算 (13)3.2.1 精馏塔的物性计算 (13)3.2.2 塔径的计算 (15)3.2.3 精馏塔高度的计算 (17)3.3 塔板结构尺寸的计算 (18)3.3.1 溢流装置计算 (18)3.3.2塔板布置 (19)3.4 筛板的流体力学验算 (21)3.4.1 塔板压降 (21)3.4.2液面落差 (22)3.4.3液沫夹带 (22)3.4.4漏液 (22)3.4.5 液泛 (23)3.5 塔板负荷性能图 (23)3.5.1漏夜线 (23)3.5.2 液泛夹带线 (24)3.5.3 液相负荷下限线 (25)3.5.4 液相负荷上限线 (25)3.5.5 液泛线 (26)3.6 各接管尺寸的确定 (29)3.6.1 进料管 (29)3.6.2 釜残液出料管 (29)3.6.3 回流液管 (30)3.6.4塔顶上升蒸汽管 (30)四.符号说明 (30)五.总结和设计评述 (31)板式精馏塔设计任务书设计题目:苯―甲苯精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务:生产能力(进料量) 5万吨/年操作周期 7200 小时/年进料组成 50%(质量分率,下同)塔顶产品组成 99%塔底产品组成 2%2、操作条件操作压力常压进料热状态泡点进料冷却水 20℃加热蒸汽 0.2MPa3、设备型式筛板塔4、厂址安徽省合肥市三、设计内容:1、概述2、设计方案的选择及流程说明3、塔板数的计算(板式塔)( 1 ) 物料衡算;( 2 ) 平衡数据和物料数据的计算或查阅;( 3 ) 回流比的选择;( 4 ) 理论板数和实际板数的计算;4、主要设备工艺尺寸设计( 1 ) 塔内气液负荷的计算;( 2 ) 塔径的计算;( 3 ) 塔板结构图设计和计算;( 4 )流体力学校核;( 5 )塔板负荷性能计算;( 6 )塔接管尺寸计算;( 7 )总塔高、总压降及接管尺寸的确定。

化工原理设计--苯—甲苯分离过程板式精馏塔设计

化工原理设计--苯—甲苯分离过程板式精馏塔设计

2008级化工原理课程设计化工原理课程设计设计题目:常压、连续精馏分离苯—甲苯混合体系目 录一、化工原理课程设计任务书 ................................................................................................... 1 二、设计计算 . (2)(一)确定设计方案的原则 ........................................................................................................... 2 (二)操作条件的确定 ................................................................................................................... 3 (三).设计方案的选定及基础数据的搜集 ............................................................... 4 (四) 精馏塔的物料衡算 ........................................................................................... 8 (五) 塔板数的确定 (8)(一)理论板层数N T 的求取 ............................................................................... 8 (1)最小回流比的求取; ....................................................................................... 8 (2)求精馏塔的气、液相负荷 ........................................................................... 9 (3)求操作线方程 ............................................................................................... 9 (二)实际板层数的求取 .. (10)(六) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)(1)操作压力计算 ............................................................................................. 10 (2)操作温度计算 ............................................................................................. 11 (3)平均摩尔质量计算 ..................................................................................... 11 (4)平均密度计算 (11)(七) 气液负荷计算 ................................................................................................. 13 (八) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 . (13)(1) 塔径的计算 ................................................................................................... 13 (2)塔高的计算 . (14)(九) 塔板主要工艺尺寸的计算 (14)(1) 溢流装置计算 ............................................................................................... 14 (2)塔板布置 .. (15)(十) 筛板的流体力学验算 (16)(1) 气体通过筛板压强相当的液柱高度σh h h h l c p ++= (16)(2) 液面落差 (17)(3) 液沫夹带 (17)(5) 液泛 (17)塔板负荷性能图 (18)(1)漏液线 (18)(2) 液沫夹带线 (18)(3)液相负荷下限线 (19)(4)液相负荷上限线 (19)(5) 液泛线 (19)设计结果一览(表9) (21)三、个人心得体会及改进意见 (22)四、参考文献 (22)附录(符号说明) (23)2008级化工原理课程设计一、化工原理课程设计任务书板式精馏塔设计任务书(一)设计题目:设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔(二)设计任务及操作条件1、设计任务:原料处理量: f= 5300kg/h进料组成: X F=0,55(轻组分苯的摩尔分率,下同)塔顶产品组成: X D=0.91分离要求:回收率η=0.95全塔效率: 58%2、操作条件:平均操作压力:101.3 kPa回流比: R=1.8Rmin单板压降: <=0.7kPa工时:年开工时数7200小时泡点进料:q=1 Xq=Xe=X F(三)设计方法和步骤:1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求,通过对现有资料的分析对比,选定适宜的流程方案和设备类型,初步确定工艺流程。

化工原理课程设计分离苯_甲苯连续精馏筛板塔

化工原理课程设计分离苯_甲苯连续精馏筛板塔

化工原理课程设计分离苯_甲苯连续精馏筛板塔--分离苯—甲苯连续精馏筛板塔序言课程设计是“化工原理”的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的差不多知识来解决某一设计任务的一次训练,在整个教学打算中它起着培养学生独立工作能力的重要作用。

精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,精馏过程在能量剂驱动下,使气液两相多次直截了当接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。

按照生产上的不同要求,精馏操作能够是连续的或间歇的,有些专门的物系还可采纳衡沸精馏或萃取精馏等专门方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计,即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯,采纳连续操作方式,需设计一板式塔将其分离。

分离苯和甲苯,能够利用二者沸点的不同,采纳塔式设备改变其温度,使其分离并分不进行回收和储存。

目录化工原理课程设计任务书 (6)1、设计题目 (6)2、设计任务 (6)3、设计条件 (6)二、精馏塔的物算 (6)1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (6)2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (6)3、物料衡算 (7)三、塔板数的确定 ...................................................................................................... ( 7)1、理论板层数NT 的求取 (7)2、实际板层数的求取 (10)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算 (10)1、操作压力运算 (11)2、操作温度运算 (11)3、平均摩尔质量运算 (12)4、平均密度运算 (13)5、液体平均表面张力运算 (14)6、液体平均粘度运算 (15)五、精馏塔塔体工艺尺寸运算 ............................................................................. ( 17)1、塔径的运算 (17)2、精馏塔有效高度运算 (19)六、塔板要紧工艺尺寸运算 (19)1、溢流装置运算 (19)2、塔板布置 (20)七、筛板的流体力学验算 (23)1、塔板压降 (23)2、液面落差 (24)3、泡沫夹带 (24)4、漏液 (25)5、液泛 (25)八、塔板负荷性能图 (28)1、漏液线 (28)2、液沫夹带线 (29)3、液相负荷下限线 (29)4、液相负荷上限线 (30)5、液泛线 (30)九、设计结果一览表 (37)十、附录 ....................................................................................................................... (3 8) 十一、要紧物性数据 (40)十二、个人心得体会及改进意见 ......................................................................... ( 43)化工原理课程设计任务书1、设计题目:筛板式精馏塔设计2、设计任务:试设计分离苯-甲苯混合物的筛板精馏塔。

精馏塔课程设计--苯-甲苯板式精馏塔的工艺设计

精馏塔课程设计--苯-甲苯板式精馏塔的工艺设计

第一章绪论1.1精馏的特点与分类精馏是分离液体混合物的典型单元操作。

它是通过加热造成气液两相物系,利利用物系中各组分挥发度的不同的特性来实现分离的。

按精馏方式分为简单精馏、平衡精馏、精馏和特殊精馏。

1.1.1蒸馏分离具有以下特点(1)通过蒸馏分离,可以直接获得所需要的产品。

(2)适用范围广,可分离液态、气态或固态混合物。

(3)蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离。

(4)蒸馏操作耗能较大,节能是个值得重视的问题。

1.1.2平衡蒸馏将混合液在压力p1下加热,然后通过减压阀使压力降低至p2后进入分离器。

过热液体混合物在分离器中部分汽化,将平衡的气、液两相分别从分离器的顶部、底部引出,即实现了混合液的初步分离。

1.1.3简单蒸馏原料液在蒸馏釜中通过间接加热使之部分汽化,产生的蒸气进入冷凝器中冷凝,冷凝液作为馏出液产品排入接受器中。

在一批操作中,馏出液可分段收集,以得到不同组成的馏出液。

1.1.4连续精馏操作流程化工生产以连续精馏为主。

操作时,原料液连续地加入精馏塔内,连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品(称为釜残液);部分液体被汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板。

塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷凝,将部分冷凝液用泵(或借重力作用)送回塔顶作为回流液体,其余部分作为塔顶产品(称为馏出液)采出。

1-精馏塔 2-全凝器3-储槽 4-冷却器5-回流液泵 6-再沸器 7-原料液预热器图1连续精馏装置示意图1.2精馏塔的踏板分类1.2.1塔板的结构形式1.泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,它由升气管与泡罩构成。

泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种,以前者使用较广。

泡罩有φ80mm、φ100mm和φ150mm三种尺寸,可根据塔径大小选择。

泡罩下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。

泡罩在塔板上为正三角形排列。

它的优点是操作弹性适中塔板不易堵塞。

缺点是生产能力与板效率较低结构复杂、造价高。

图2泡罩塔板(a)操作示意图 (b)塔板平面图 (c)圆形泡罩2.筛孔塔板筛孔塔板简称筛板,其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔,孔径一般为3~8mm。

化工原理课程设计(苯~甲苯混合物常压精馏塔设计)

化工原理课程设计(苯~甲苯混合物常压精馏塔设计)

化工原理课程设计——苯~甲苯混合物常压精馏塔设计目录一.标题页 (1)二.目录 (2)三.设计任务书 (3)四.概述 (4)五.设计条件 (7)六.设计过程精馏装置流程及说明 (8)物料衡算 (10)理论板数计算 (10)实际板数计算 (12)物性参数的求取 (12)塔和塔板主要工艺计算 (14)塔板校核 (16)负荷性能图 (18)七.辅助设备及选型 (20)八.设计结果总汇 (24)九.个人评述 (25)十.参考文献 (26)十一.主要符号说明 (27)十二附图:塔板结构图、温度组成图、塔板布置图、塔板作图法图、筛板负荷性能图 (29)设计任务一.设计题目:分离二元体系混合物常压精馏(筛板)塔的工艺计算与设计——苯生产过程精馏塔设计二.设计要求:1.生产能力:年产量D= 30 吨(每年生产日自定)2.原料:进料浓度wF = 70 (质量)%3.产品:塔顶浓度wD= 92 (质量) %塔底浓度wW= 5 (质量) %4.生产条件:原料在泡点下进料5.其它参数可自选三.设计过程包含的内容1.标题页2.目录3.设计任务书4.概述(包括课程介绍、相关专业知识、设计方案等)5.确定精馏装置流程(流程图及相关说明)6.工艺参数的确定(温度、压力、回流比、相对挥发度等)7.基础数据的查取及估算(工艺过程的物料衡算,理论塔板数,塔板效率,实际塔板数等。

)8.主要设备的工艺尺寸计算(板间距,塔径,塔高,溢流装置,塔盘布置)9.辅助设备的计算及选型10.绘制精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、筛板负荷性能图等。

11.设计结果总汇12.个人评述13.主要符号说明14.参考文献四.设计图要求◆在绘图纸上手绘精馏流程图、塔板布置图、塔结构示意图、溶液的相图(温度组成图)、塔板作图法图、筛板负荷性能图◆主视图(设备的主要结构形状及主要零部件间的装配连接关系)◆标明尺寸(表示设备的总体大小规格装配安装等尺寸)◆标明单位、主要参数、图名等概述一.课程设计的目的化工原理课程设计是培养学生综合运用化工原理及先修课程的基本知识进行化工工艺设计的能力,使学生掌握化工设计的基本程序和方法,得到一次化工设计的基本训练,并应着重培养学生以下几方面的能力●查阅技术资料选用公式和搜集数据的能力。

化工原理课程设计(苯-甲苯精馏塔设计)

化工原理课程设计(苯-甲苯精馏塔设计)

化工原理课程设计(苯-甲苯精馏塔设计)课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯分离过程板式精馏塔设计二、课题条件(原始数据)一、设计方案的选定原料:苯、甲苯年处理量:55000t原料组成(甲苯的质量分率):、0.65料液初温:30℃操作压力、回流比、单板压降:自选进料状态:饱和液体进料塔顶产品浓度:98.5%塔底釜液含甲苯量不低于97%(质量分率)塔顶采用全凝器,泡点回流塔釜:饱和蒸汽间接/直接加热塔板形式:筛板生产时间:330天/年,每天24h运行冷却水温度:20℃~35℃设备形式:筛板塔厂址:武汉地区三、设计内容(包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可)1设计方案的选定2精馏塔的物料衡算3塔板数的确定4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数)5精馏塔塔体工艺尺寸的计算6塔板主要工艺尺寸的计算7塔板的流体力学验算8塔板负荷性能图(精馏段)9换热器设计10馏塔接管尺寸计算11制生产工艺流程图(带控制点、机绘,A2图纸)12绘制板式精馏塔的总装置图(包括部分构件)(手绘,A1图纸)13撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容⑴课程设计任务书⑵课程设计成绩评定表⑶中英文摘要⑷目录⑸设计计算与说明⑹设计结果汇总⑺小结⑻参考文献14 有关物性数据可查相关手册15 注意事项●写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源●每项设计结束后列出计算结果明细表●设计最终需装订成册上交四、进度计划(列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期)1.设计动员,下达设计任务书0.5天2.收集资料,阅读教材,拟定设计进度1-2天3.初步确定设计方案及设计计算内容5-6天4.绘制总装置图2-3天5.整理设计资料,撰写设计说明书2天6.设计小结及答辩1天指导教师(签名):年月日学科部(教研室)主任(签名):年月日说明:1.学生进行课程设计前,指导教师应事先填好此任务书,并正式打印、签名,经学科部(教研室)主任审核签字后,正式发给学生。

苯_甲苯的分离过程连续板式精馏塔设计书

苯_甲苯的分离过程连续板式精馏塔设计书

苯-甲苯的分离过程连续板式精馏塔设计书第一章绪论1.1 精馏塔设计任务常压操作的连续板式精馏塔分离苯-甲苯混合物,间接蒸汽加热,生产时间为300/年,每天24小时,生产能力为18万吨/年,原料组成为0.46,塔顶组成为0.98,塔底组成为0.02 [1]。

1.1.1 操作条件塔顶压力:常压冷却水入塔温度:25℃冷却水出塔温度:45℃回流比:2.268单板压降:0.7KPa水蒸汽加热温度:120~160℃设备形式:筛板浮阀塔厂址:地区1.2 精馏与筛板塔简介在工业生产中,广泛应用精馏方法分离液体混合物,从石油工业、酒精工业直至焦油分离,基本有机合成,空气分离等等,特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。

蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。

按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。

按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压(真空)蒸馏。

此外,按操作是否连续分为连续蒸馏和间歇蒸馏。

工业生产中的蒸馏多为多组分精馏,本设计着重讨论常压下的双组分精馏,即苯-甲苯体系。

在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收,解吸,精馏,萃取等单元操作中,气液传质设备必不可少。

塔设备就是使气液两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。

塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。

前者代表是板式塔,后者代表则为填料塔。

筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上,但由于对筛板的流体力学研究很少,被认为操作不易掌握,没有被广泛采用。

五十年代来,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,形成了较完善的设计方法。

筛板塔板简称筛板,结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。

根据孔径的大小,分为小孔径筛板(孔径为3-8mm)和大孔径筛板(孔径为10-25mm)两类。

工业应用以小孔径筛板为主,大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。

筛板的优点足结构简单,造价低;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大;气体分散均匀,传质效率较高。

苯甲苯板式精馏塔设计

苯甲苯板式精馏塔设计

苯甲苯板式精馏塔设计河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 苯-甲苯板式精馏塔设计学院: 化学化工学院专业:_ 化学工程与工艺学号: 2014210015 姓名: 卢婷指导教师: 冯敏2016年11月22日化工原理课程设计任务书一、设计题目苯-甲苯分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力(进料量) 6万吨/年操作周期每年300天,每天24小时运行进料组成含甲苯40% (质量分率,下同)塔顶产品组成甲苯含量低于2%塔底产品组成甲苯含量高于99.5%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力 0.5MPa(表压) 单板压降≤0.7kPa3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址张掖三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计(1)塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定(2)塔板的流体力学校核(3)塔板的负荷性能图(4)总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算:再沸器、冷凝器5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏塔设备条件图7.设计评述目录1.绪论 (1)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用 (1)1.2 塔设备简介 (1)1.3设计要求 (2)1.4精馏操作对塔设备的要求 (2)1.5常用板式塔类型及本设计的选型 (3)1.6筛板塔 (3)1.7工艺条件的确定和说明 (4)1.8确定设计方案的原则 (5)1.9物料流程简图 (6)2.精馏塔的物料衡算 (6)2.1原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率 (6)2.2 物料衡算 (7)2.3塔板计算 (7)2.3.1 理论塔板数求取 (7)2.4全塔效率计算 (9)2.5实际塔板数计算 (10)2.6有效塔高计算 (11)3.精馏塔有关工艺及物性数据计算 (11)3.1操作压力的计算 (11)3.2平均密度的计算 (11)3.2.1气相平均密度的计算 (11)3.2.2液相平均密度的计算 (11)3.2.3液体表面张力的计算 (12)3.2.4液相平均粘度的计算 (13)3.2.5气液负荷计算 (13)3.3塔径的计算 (13)3.4塔板主要工艺尺寸计算 (15)3.4.1溢流装置计算 (15)3.4.2塔板布置 (18)4.筛板的流体力学验算、单板压降 (19)4.1精馏段筛板的流体力学验算和单板压降 (19)4.2提馏段筛板的流体力学验算和单板压降 (21)4.4塔板负荷性能图 (23)4.4.1精馏段塔板负荷性能图 (23)4.4.2提馏段筛板负荷性能图 (26)4.5设计计算结果总结 (29)5.精馏塔附件设计 (32)5.1接管 (32)5.2筒体与封头 (33)5.3除沫器 (33)5.4裙座 (34)5.5人孔 (34)5.6塔体总高度设计 (35)5.6.1塔的顶部空间高度 (35)5.6.2塔体高度 (35)5.7附属设备设计 (35)5.7.1冷凝器的选择 (35)5.7.2再沸器的选择 (36)6.总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)苯-甲苯分离板式精馏塔工艺设计卢婷摘要:本设计采用筛板塔分离苯甲苯混合物,通过图解理论板法计算得出理论板数为16块,回流比为1.96,算出塔板效率0.6,实际板数为26.3块,进料位置为第16块,在筛板塔主要工艺尺寸的设计计算中得出,塔径为1.6米,塔高17.9米,每层筛孔数目为216。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔1.引言苯和甲苯是广泛应用于化工工业的有机化合物。

苯用于生产塑料、橡胶、染料、医药等领域,甲苯则用于生产苯酚、甲醇、马来酸酯等有机化合物。

为了从苯和甲苯的混合物中获得高纯度的目标物质,需要进行精馏过程。

本次课程设计将设计苯与甲苯的精馏塔。

2.设计目标本次设计的目标是设计一个能够将苯和甲苯混合物中的甲苯分离出来,获得高纯度的甲苯产品的精馏塔。

设计要求如下:(1)产物中甲苯的纯度大于99%;(2)若需要,可考虑对废气回收的技术。

3.设计步骤(1)确定温度、压力和流量条件:根据实际情况,确定苯与甲苯的蒸馏温度和压力范围,以及流量要求。

(2) 确定理论塔板数:根据精馏物质的性质,使用McCabe-Thiele图来确定理论塔板数。

假设有N个塔板,输入混合物的进料温度T1,塔底温度T2,塔顶温度T3、若有Q个馏出物从塔顶进入回流相,那么Q个馏出物中,有αQ个进入塔顶,(1-α)Q个进入回流液,并且最终得到的进料液中含有αQ个甲苯。

通过计算可得到,苯与甲苯的含量变化和温度分布情况,进而确定塔板数。

(3)安装塔床和设备:根据设计要求,选择合适的填料和塔板,进行塔床的安装。

确定合适的进料方式和回流液的流量。

(4)进行操作条件和算例计算:根据输入的温度、压力和流量条件,进行操作条件的预测。

利用模拟软件或手工计算,进行塔板上的组分计算和流量平衡计算,以确定最佳操作条件。

(5)安全措施:在设计过程中,需要考虑安全措施,包括防爆、监测和报警系统的设置。

4.结果与讨论通过精心的设计和计算,得到了一个满足要求的苯与甲苯精馏塔。

该塔能够将苯和甲苯的混合物中的甲苯分离出来,并获得高纯度的甲苯产品。

在设计过程中,需要考虑到流量、温度和压力等因素对操作效果的影响,以确保塔的性能和安全运行。

5.结论本次设计实现了苯与甲苯精馏塔的设计,满足了高纯度甲苯产品的要求。

通过合理的操作条件和安全措施,确保了塔的性能和安全运行。

化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计

化工原理课程设计--苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计
A,B,C,—Antoine常数,见如下表2-2
表2-2
组分
A
B
C
苯(A)
6.023
1206.35
220.24
甲苯(B)
6.078
1342.94
219.58
即:苯-甲苯的安托因方程分别为:
对于塔顶: =81.65℃,则 =6.023- =106.42Kpa
=6.078- =41.35Kpa
α = = =2.574
同理,塔底 : =109.10℃则 =6.023- =229.12Kpa
=6.078- =97.52Kpa
解得:p =229.308kPa,p =97.230kPa
α = = =2.349
相对挥发度为: = = =2.459
从而得到相平衡方程:y= =
泡点进料:q=1,X =X =0.462,代入相平衡方程,得y = =0.68
化工原理课程设计
题目:苯--甲苯二元物系筛板式精馏塔的设计
化工原理课程设计任务书
一设计题目:苯-甲苯连续筛板式精馏塔的设计
二任务要求
设பைடு நூலகம்一连续筛板精馏塔以分离苯和甲苯,
具体工艺参数如下:
原料加料量F=100kmol/h
进料组成xF=0.462
馏出液组成xD=0.932
釜液组成xw=0.032
塔顶压力p=100kpa
回流 出料
乙胺二乙胺溶液
塔釜
§
1)结构简单、金属耗量少、造价低廉.
2)气体压降小、板上液面落差也较小.
3)塔板效率较高.
改进的大孔筛板能提高气速和生产能力,且不易堵塞塞孔.
第二章精馏塔的工艺设计
2.1精馏塔的物料衡算
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化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏板式塔的设计专业年级:11级化工本2姓名:申涛指导老师:代宏哲2014年7月目录一序言 (3)二板式精馏塔设计任务书 (4)三设计计算 (5)1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (5)1.2 精馏塔的物料衡算 (8)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12)1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)1.6 筛板的流体力学验算 (20)1.7 塔板负荷性能图 (23)四设计结果一览表 (29)五板式塔得结构与附属设备 (30)5.1附件的计算 (30)5.1.1接管 (30)5.1.2冷凝器 (32)5.1.3 再沸器 (32)5.2 板式塔结构 (33)六参考书目 (35)七设计心得体会 (35)八附录......................................................................................... 错误!未定义书签。

一序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程(《物理化学》,《化工制图》等)所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。

通过课程设计,要求更加熟悉工程设计的基本内容,掌握化工单元操作设计的主要程序及方法,锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力,问题分析能力,思考问题能力,计算能力等。

精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下(有时加质量剂),使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求,精馏操作可以是连续的或间歇的,有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计,即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯,采用连续操作方式,需设计一板式塔将其分离。

二板式精馏塔设计任务书五一、设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计。

二、设计任务(1) x f: 0.35,x D: 0.98,x W: 0.05。

(2)处理量:300kg/h苯产品。

三、操作条件(1)精馏塔顶压强:常压 (2)进料热状态:q=1.0,泡点进料(3)回流比:R=(1.1-2.0) R min (4)单板压降压:≯0.7kPa(5)加热状态:塔釜饱和蒸汽直接加热四、设计内容及要求(1)设计方案的确定及流程说明(2)塔的工艺计算(3)塔和塔板主要工艺尺寸的设计塔高、塔径以及塔板结构尺寸的确定;塔板的流体力学验算;塔板的负荷性能图。

(4)编制设计结果概要或设计一览表(5)辅助设备选型与计算(6)绘制塔设备结构图:采用绘图纸徒手绘制五、时间及地点安排(1)时间:6月23日至7月4日(2)地点:榆林学院六、参考书目[1]《化工原理》上﹑下册 [2] 《化工原理课程设计》[3]《化工原理设计手册》三设计计算1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集本设计任务为分离苯一甲苯混合物。

由于对物料没有特殊的要求,可以在常压下操作。

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人精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,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1.1倍。

塔釜饱和蒸汽直接加热,塔底产品经冷却后送至储罐。

其中由于蒸馏过程的原理是多次进行部分汽化和冷凝,热效率比较低,但塔顶冷凝器放出的热量很多,但其能量品位较低,不能直接用于塔釜的热源,在本次设计中设计把其热量作为低温热源产生低压蒸汽作为原料预热器的热源之一,充分利用了能量。

塔板的类型为筛板塔精馏,筛板塔塔板上开有许多均布的筛孔,孔径一般为3~8mm,筛孔在塔板上作正三角形排列。

筛板塔也是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:(1) 结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。

(2) 处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。

(3) 塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。

(4) 压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。

筛板塔的缺点是:(1) 塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。

(2) 操作弹性较小(约2~3)。

(3) 小孔筛板容易堵塞。

下图是板式塔的简略图:项目 分子式 分子量M 沸点(℃) 临界温度t C(℃) 临界压强P C (kPa ) 苯A C 6H 6 78.11 80.1 288.5 6833.4 甲苯BC 6H 5—CH 3 92.13 110.6 318.57 4107.7温度C 080.1 85 90 95 100 105 110.6 0A P ,kPa 101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2 240.0B P ,kPa40.046.0 54.063.3 74.3 86.0 表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据([2]:例1—1附表2)温度C 080.1 85 90 95 100 105 液相中苯的摩尔分率 1.0000.7800.5810.4120.258 0.130 汽相中苯的摩尔分率1.000 0.900 0.777 0.6300.4560.262 表4 纯组分的表面张力([1]:附录图7)温度 80 90 100 110 120 苯,mN/m 甲苯,Mn/m21.2 21.720 20.618.8 19.517.5 18.416.2 17.3表5 组分的液相密度([1]:P附录图8)表6 液体粘度µ([1]:)1.2 精馏塔的物料衡算(1)原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量)/(kg 0.2813.192)780.01(11.78780.0kmol M F =⨯-+⨯=)/(kg 078.43.192)983.01(11.78983.0kmol M D =⨯-+⨯=)/90.73(kg 3.192)099.01(11.78099.0kmol M W =⨯-+⨯= (2)物料衡算 原料处理量)/(1049.12431020.81900000002h kmol F ⨯=⨯⨯= 总物料衡算 21094.1W D ⨯=+ 苯物料衡算 W D F 099.0983.0780.0+= 联立解得kmol/h 101.19D 2⨯= kmol/h 100.30W 2⨯=式中 F------原料液流量 D------塔顶产品量 W------塔底产品量3 塔板数的确定(1)理论板层数NT 的求取苯一甲苯属理想物系,可采逐板计算求理论板层数。

①求最小回流比及操作回流比。

采用恩特伍德方程求最小回流比。

⎪⎩⎪⎨⎧∑∑+=Θ--=Θ-1)(1)(,,m i mi D i i i F i R a x a q a x a解得,最小回流比73.0=m R 取操作回流比为31.18.1==m R R②求精馏塔的气、液相负荷)/(89.15511931.1h kmol RD L =⨯== )kmol/h (9.8274119)11.31()1(=⨯+=+=D R V)/(89.27411931.2)1()1('h kmol F q D R V =⨯=--+= (泡点进料:q=1) )/(89.304149111931.1'h kmol qF RD L =⨯+⨯=+= ③求操作线方程 精馏段操作线方程为426.0567.0111+=+++=+n D n n x R xx R R y提馏段操作线方程为011.0109.1'''1-=+=+n W n n x V Wx x V L y(3)逐板法求理论板又根据min (1)1[]11d D F fx x R x x α-=-α-- 可解得 α=2.47 相平衡方程 2.4751(1)1 1.475x xy x xαα==+-+ 解得x x y 47.1147.2+=变形得y y x 47.147.2-=用精馏段操作线和相平衡方程进行逐板计算1D y x = = 0.983 , 1111111(1) 2.475(1)y y x y y y y ==+α-+-=0.959970.0426.0567.012=+=x y ,959.047.147.22=-=y yx 953.0426.0567.023=+=x y ,891.047.147.233=-=y yx931.0426.0567.034=+=x y ,845.047.147.244=-=y yx905.0426.0567.045=+=x y ,795.047.147.255=-=y yx 877.0426.0567.056=+=x y , 742.047.147.266=-=y yx因为,780.0742.06=<=F x x故精馏段理论板 n=5,用提留段操作线和相平衡方程继续逐板计算811.0426.0567.067=+=x y ,635.047.147.277=-=y yx 693.0426.0567.078=+=x y ,478.047.147.288=-=y yx 519.0426.0567.089=+=x y ,304.047.147.299=-=y yx 326.0426.0567.0910=+=x y ,164.047.147.21010=-=y yx171.0426.0567.01011=+=x y ,077.047.147.21111=-=y yx因为,099.0077.011=<=W x x所以提留段理论板 n=5(不包括塔釜) (3)全塔效率的计算查温度组成图得到,塔顶温度TD=80.94℃,塔釜温度TW=105℃,全塔平均温度Tm =92.97℃。

分别查得苯、甲苯在平均温度下的粘度)(272.0s mPa A ⋅=μ,)(279.0s mPa B ⋅=μ平均粘度由公式,得)(274.0279.022.0272.0780.0s mPa m ⋅=⨯+⨯=μ全塔效率E T516.0274.0lg 616.017.0lg 616.017.0=-=-=m T E μ(4)求实际板数 精馏段实际板层数(块)精109.6916.505≈==N提馏段实际板层数(块)提109.6916.505≈==N进料板在第11块板。

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