化工原理課程設計分離苯-甲苯篩板精餾塔的設計-文庫吧
2025-06-01 04:28 本頁面
【正文】 預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內。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，其余部分經產品冷凝冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產品經冷卻后送至儲罐。2. 操作條件和基礎數據. 操作條件塔頂壓力 常壓 進料熱狀態(tài) 泡點進料 回流比 塔底加熱蒸氣壓力 （表壓） 單板壓降 ≤。. 基礎數據進料中苯含量（質量分數） 40%塔頂苯含量（質量分數） 97%塔釜苯含量（質量分數） 2%生產能力（萬噸/年） 3. 精餾塔的物料衡算. 原料液及塔頂、塔頂產品的摩爾分率苯的摩爾質量 MA= kg/kmol甲苯的摩爾質量 MB= kg/kmolxF==xD==xW==. 原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量MF= +（）=MD= +（）= kg/kmolMW= +（）= kg/kmol. 物料衡算生產能力F== kmol/h總物料衡算 =D+W苯物料衡算 =+聯(lián)立解得 D= kmol/h W=4. 塔板數的確定. 理論塔板層數NT的求取苯—甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數。. 繪txy圖和xy圖由手冊[1]查的甲醇水物系的氣液平衡數據表一 苯—甲苯氣液平衡[苯（）/%（mol）]沸點/℃氣相組成液相組成沸點/℃氣相組成液相組成由上數據可繪出和txy圖和xy圖。圖一圖二采用作圖法求最小回流比。因為是泡點進料，則xF =xq，在圖二中對角線上，自點（，）作垂線即為進料線（q線），該線與平衡線的交點坐標為yq = xq=故最小回流比為Rmin===則操作回流比為 R= ==、液相負荷的確定L=RD==V=(R+1)D=（+1）= kmol/hL′=L+F=+= kmol/hV′=V= kmol/h. 求操作線方程相平衡方程 精餾段操作線方程為 提餾段操作線方程為 . 求理論板層數1)采用圖解法求理論板層數，如圖二所示。求解結果為總理論塔板數 NT=14（包括再沸器）進料板位置 NF=72) 逐板計算求理論塔板數xyxy1921031141251361478x7xq 換提餾段方程逐板計算 進料板在NF=7x14xw 總理論塔板數NT=14. 實際塔板數的求取塔內實際板數 N=(141)/=24實際進料板位置 Nm=NR+1=14精餾段實際板層數 N精=7/=13提餾段實際板層數 N提=6/=115. 精餾塔的工藝條件及有關物性的計算. 操作壓力計算塔頂操作壓力 PD= kPa每層塔板壓降 ΔP= kPa進料板壓力 PF=+13=精餾段平均壓力 Pm=(+) / 2= kPa. 操作溫度計算1）由圖二得出塔頂溫度 tD=進料板溫度 tF= 186。C精餾段平均溫度 tm=（+）/2= 186。C2）示差法計算 依據操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計算，計算過程略。計算結果如下： 塔頂溫度tD＝℃ 進料板溫度 tF＝℃ 精餾段平均溫度 tm＝（＋）/2 = ℃. 平均摩爾質量計算1）塔頂平均摩爾質量計算由xD=y1=，逐板計算得 x1= MVDm=+（）= kg/kmolMLDm= +（）= kg/kmol2）進料板平均摩爾質量計算由逐板計算解理論板，得 yF= xF=MVFm=+（）= kg/kmol MLFm=+（）= kg/kmol3）精餾段平均摩爾質量MVm=（+）/2= kg/kmolMLm=（+）/2= kg/kmo
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