化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯分離過程浮閥精餾塔的設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-14 07:59 本頁面
【正文】 = kmol/h Ⅰ、精餾段操作線方程 11y 1 ????? RR R xx Dnn 1 ??? x nn Ⅱ、提餾段操作線方程 xxy Wnn VWVL ????????1 10 51 ?? ????? xy nn 兩線交點(diǎn)坐標(biāo)：（ ， ） 采用圖解法求理論塔板數(shù)，如圖 。 求解結(jié)果： 總理論塔板數(shù) =24（包括塔釜） 進(jìn)料位置： NF=13(包括塔釜 ) Ⅰ、精餾段實(shí)際塔板數(shù) N精 =（ NTNF） /ET=(2413)/=22 Ⅱ、提餾段實(shí)際塔板數(shù) N提 =（ NF1） /ET=(131)/=24 實(shí)際板數(shù)為 =22+24=46 進(jìn)料位置為 24塊 精餾段有關(guān)物性數(shù)據(jù)以及主要工藝尺寸的計(jì) 算 操作壓力的計(jì)算 Ⅰ、塔頂操作壓力： PaPP oD ????? 表 取每層塔板壓降Δ P= Ⅱ、進(jìn)料板壓力： k P aPP DF ???????? Ⅲ、精餾段平均壓力： ??? 2 PPP DFm （ +） /2=113kPa Ⅳ、塔底壓力： ?PW +46 = Ⅴ、提餾段平均壓力： ?P39。m （ +） /2= 操作溫度計(jì)算 依據(jù)操作壓力，由 泡點(diǎn)方程通過試差法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸汽壓由安托因（ Antoine）方程計(jì)算，計(jì)算過程略。 安托因方程： lgP0=AB/(t+C) 由物性手冊查得苯（ A） — 甲苯（ B）理想物系。二者的安托因方程分別為 : lgP0=－ 1211/(t+) （ a） lgP0=－ 1345/(t+) （ b） 由試差法得：塔頂溫度： tD=℃ 進(jìn)料溫度： tF =75℃（已知） 塔底溫度： tW=℃ 精餾段平均溫度： tm=（ tD+tF） /2=(+75)/2=℃ 提餾段平均溫度： ?tm39。 （ 75+） /2=℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 Ⅰ、塔頂平均摩爾質(zhì)量 由 y1=xD=（見圖 ），得 x1= MVDm = +（ ） =MLDm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅱ、進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量 由圖解理論板（見圖 ），由 xF=，查得 yF= MVFm = +（ ） =MLFm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅲ、塔底平均摩爾質(zhì)量 yW=,xW= MVWm = +（ ） =MLWm = +（ ） =k m olkg / ??? Ⅳ、精餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm =（ MVDm +MVmF ） /2=（ +） /2=MLm =（ MLDm +MLFm ） /2=（ +） /2=Ⅴ、提餾段平均摩爾質(zhì)量 MVm39。 =（ MVFm +MVWm ） /2=（ +） /2=MLm39。 =（ MLFm +MLWm ） /2=（ +） /2= 平均密度計(jì)算 1） 氣相平均密度計(jì)算 精餾段： mTMP kgR VV mm m 3/)( ??? ???? 提餾段： mTMP kgRVV mm 339。m39。39。/)( m??? ???? 2）液相平均密度計(jì)算 液相平均密度由下式計(jì)算： ?? iiaLm??1 ①塔頂液相平均密度的計(jì)算： 由 tD=℃，查手冊得 ?A =179。； ?B = kg/m179。 mxx kgLDBDAD3/111m????????? ②進(jìn)料板液相平均密度： 由 tF=75℃，查手冊得 ?A =179。； ?B =179。 進(jìn)料板液相質(zhì)量分率： )( )1(A ????? ????? MxMx MxaBFAFAF maa kgLBAAA3/111F m ?????????? ③精餾段液相平均密度 ： mkgLFLDL mm 3/7 7 0 82 1 0 52m ????? ??? ④塔底液相平均密度 由 tW=℃ ,查得 ?A =179。； ?B =179。 00 )( )1(A ????? ????? MxMx MxaBFAFAF maa kgBAAA3/0 0 4 0 0 4 111LW m ?????????? ⑤提餾段的平均密度 ??Lm （ +） /2=179。 液相平均粘度計(jì)算 液相平均粘度依下 式計(jì)算，即 ?? iixLg m lgl ?? 1）塔頂液相平均粘度的計(jì)算 由 tD=℃，查手冊得 μ A= mPa s ； μ B= mPa s ?LDmlg = lg()+ () lg() ?LDm = s 2）進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算 由 tF=75℃，查手冊得 μ A= mPa s ； μ B= mPa s ?Flg L m = lg()+ () lg() ?LFm = s 3)精餾段液相平均粘度為 smP aLFLDL mm ?????? m??? 4)提餾段液相平均粘度 由 tW=℃ ,查得 μ A= mPa s ； μ B= s ? Wlg L m = lg()+ () lg() ?LWm = s 提餾段液相平均粘度 ??Vm （ +） /2= ?s 液體平均表面張力計(jì)算 液相平均表面張力依下式計(jì)算，即 ?? iixLm ?? 1)塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 由 tD=℃，查手冊得 ?A =； ?B =?LDm = + =2)進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算 由 tF=75℃，查手冊得 ?A =； ?B =?LFm = + =3)精餾段液相平均表面張力為 mmNLFLDL mmm / ????? ??? 4)塔底液相表面張 力 由 tW=℃ ,查得 ?A =； ?B =?WL m = + =提餾段液相平均表面張力 ?Vm =（ +） /2= 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 精餾段塔徑的計(jì)算 精餾段的氣、液相體積流率 分別為： sVVV mMVmm / 6 0 0 6 0 0 3s ????? ? sLLV mMLmm /36003s ????? ? 提餾段的氣、液相體積流率分別為： sVV mMVVms / 6 0 03 6 0 0339。39。39。 m ????? ? sLL mMLmmS /3600339。39。39。 L ????? ? ? ?? V VLCu ??m ax , ??????? 2020?CC C20由查圖的橫坐標(biāo)為 7 7 0 82/12/1LV ?????? ????????????????VLVLFss 取板間距 HT=，板上液層高度 hL= ，則 HT－ hL= － = 由 Smith 關(guān)聯(lián)圖查得 C20= ??????? 2020?CC = 205 3 ?? ?????? ? ?? V VLCu ??m ax = m / ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔系數(shù)為： u== 1=muV s ????? ?? 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為
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