【正文】 ............................................................................23 ...................................................................................................24 .................................................................................................................24 ...................................................................................................24 第四章 .設計結(jié)果一覽表 ..............................................................................................................26 第五章 .板式塔結(jié)構(gòu) .....................................................................................................................27 ................................................................ 27 ............................................................ 27 ............................................................ 27 ................................................................ 27 ................................................................ 27 第六章 .參考文獻 .........................................................................................................................28 第七章 .設計心得體會 ..................................................................................................................29 第八章 .致謝 ................................................................................................................................30 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 1 第二章 .設 計計算 設計方案的選定及基礎數(shù)據(jù)的搜集 本設計任務為分離苯一甲苯混合物。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。設計中采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分 離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的 。充分利用了能量。 塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為 3～ 8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設備 。 它的主要優(yōu)點有： (1)結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單 ,易于加工 ,造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。 (2)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 (3)塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (4)壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 篩板塔的缺點是： (1)塔板安裝的水平度要求較 高，否則氣液接觸不勻。 (2)操作彈性較小 (約 2～ 3)。 (3)小孔篩板容易堵塞。 表 項目 分子式 分子量 M 沸點（℃） 臨界溫度 tC（℃） 臨界壓強 PC（ kPa） 苯 A C6H6 甲苯 B C6H5— CH3 表 苯和甲苯的飽和蒸汽壓 溫度 C0 85 90 95 100 105 0AP ,kPa 0BP ， kPa 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 2 表 — 甲苯氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 C0 85 90 95 100 105 液相中苯的摩爾分率 汽相中苯的摩爾分率 表 溫度 /℃ 80 90 100 110 120 苯 /mN/m 甲苯 /Mn/m 20 表 溫度 /℃ 80 90 100 110 120 苯 /kg/ 3m 814 805 791 778 763 甲苯 /kg/ 3m 809 801 791 780 768 表 181。L 溫度 /℃ 80 90 100 110 120 苯 /smpa? 甲苯 /? 表 —— 甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù) 溫度 t/℃ 液相中苯的摩爾分率 x 氣相中苯的摩爾分率 y 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 3 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量 kmolkgM A /? 甲苯的 摩爾質(zhì)量 km olkgM B /? 4 4 F ??? ???DX ???WX 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 4 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 )m o l/g(*)(* KKM D ????)m o l/g(*)(* KKM F ???? )/(*(* KmolKgM W ???? ） 物料衡算 原料處理量 )/(1457200* kmolkgF ? 總物料衡算 145??WD 苯物料衡算 WDF ?? 聯(lián)立解得 hKD /? hkmolW /4682 式中 F原料液流量 D塔頂產(chǎn)品量 W塔底產(chǎn)品 量 理論板層數(shù) NT的求取 苯一甲苯屬理想物系，可采逐板計算求理論板層數(shù) 。 。 采用解析法求最小回流比。 采用飽和液體進料時 ?? fXX ? ? 111 00min ??????? ????FF XXXXR ?? 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 5 由表查的笨的沸點 ℃ 。 Pa= kpaPB ? ??? bPP? 解得，最小回流比 ?R 取操作回流比為 . min ?? R 、液相負荷 hRDL /kmo ???? hKDRV /)1( ??? hKFDR /)q1()1(39。 ????? hQFRDL /39。 ??? 精餾段操作線方程為 nn1n ??????? RR R D 提餾段操作線方程為 39。39。39。1m ????? mwm xVWxxVL 逐板法求理論板 又 根據(jù)m in (1 )1 []11 dDFfxxR xx????? ? ?可解得 ? = 相 平衡方程 1 ( 1) 1 ????? ? ?解得yy ?? 用精餾段操作線和相平衡方程進行逐板計算 Y1= X1= Y2= X2= Y3= X3= Y4= X4= 內(nèi)蒙古科技大學課程設計說明書 6 Y5= X5= Y6= X6= Y7= X7= 因為 , 7 ??? fx 故 精餾段理論板 n=6， 用提留段操作線和相平衡方程繼續(xù)逐板計算 Y8= x8= Y9= x9= Y10= x10= Y11= x11= Y12= x12= 因為 ，wx?12所以提留段理論板 n=6（不 包括塔釜） 全塔效率的計算 查溫度組成圖得到 ,塔頂溫度 TD=81℃ ,塔釜溫度 TW=108℃ ,全塔平均溫度 Tm =℃。分別查得苯、 甲苯 在 平均 溫 度 下的 粘 度 (內(nèi)插 法 求 得 )? ? a ??A?， )mp( a sB ???平均 粘度由公式，得? ?** a ????A全塔效率 ???TE 求實際板數(shù) 精餾 段實際板層數(shù)（塊）精 6 ?N 提 餾段實際板層數(shù)（塊）精 .?進料板在第 13塊板。 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力計算 塔頂操作壓力 P＝ kPa 每 層塔板壓降 △ P＝ kPa 進料板壓力 FP ＝ +10＝ kPa 塔底操作壓力 wP = kP