化工原理課程設計--雙組分連續(xù)精餾篩板塔的設計(已修改)
2025-06-19 07:56 本頁面
【正文】 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 1 原始數(shù)據(jù) ：雙組分連續(xù)精餾篩板塔的設計 ： 104kg/h ： （ 苯（ M=78kg/kmol） ,二甲苯 （ M=92kg/kmol） ) ：（ 1）：餾出液中低沸點組分的含量不低于 %（質(zhì)量分率） （ 2）：餾出液中低沸點組分的收率不低于 97%（質(zhì)量分率） ：（ 1）：操作壓力：常壓 （ 2）：進料及回 流狀態(tài)：泡點液體 設計計算 F=D+W F Fx =L Dx +W Wx Fx =92/?= Dx =92/?= M= 78+（ ） 92=F=73. 4?= Kmol/h 組分名稱 苯 甲苯 組成（質(zhì)量分率） 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 2 FDFxDx = D=D= ??=W= F－ D W=－ =Wx = WDxFx DF ? = ???= 、塔底溫度及最小回流比的計算 確定操作壓力 塔頂： P 頂 =760mmHg 塔底： P 底 =760mmHg+nΔ P (n=20－ 30 塊 ) Δ P=100mmH2O n=20 p 底 =760+20 136001000100? = 根據(jù)塔頂壓力及塔頂汽相組成用視差法計算塔頂溫度（即露點溫度） : (1) 令 td=℃ AA= BA=1211 CA= AB= BB=1344 CB= ㏒ P0i =Ai－ Bi/(Ci+td) lgP0A =AA－ BA/(CA+td)=－ 1211? 0AP = lgP0B =AB－ BB/(CB+td)=－? 0BP = ??? PPk AA ??? PPk BB 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 3 ??? AAA kyx (其中 yA = XD ) ???? BBB kyx (其中 yB =1－ yA ) ????????? BAi xxXε () α 頂 = P0A /P0B =t 頂 =℃ 同理，根據(jù)塔底壓力及塔底殘液組成用試差法計算塔底溫度（即泡點溫度） : (1)令 tb= C ㏒ P0A =Ai－ Bi/(Ci+tb) AA= BA=1211 CA= AB= BB=1344 CB= lgP0A =AA－ BA/(CA+tb) 0AP = lgP0B =AB－ BB/(CB+tb) 0BP = ??? PPk AA ??Pk BB ?? AAA xky = (其中 XA = XW) ?? BBB xky (1－ )= (其中 XB =1－ XW) ?????? 11 BAi yyy ε () 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 4 α 底 = P0A /P0B = t 底 =℃ 計算平均相對揮發(fā)度 ??? 底頂 ??? 計算最小回流比 Rmin 因為進料狀態(tài)為泡點進料，所以 q=1,則?? Fq xx )(1 )1(1 ???? ?????qqq xxy ?? ???????qqqD xy yxR 采用逐板法計算 ? ? m ~ RR ? 求相平衡方程式，并化成最簡的形式 ynyn)( ynyn)1( ynXn ???????? ?? 初選操作回流比計算理論塔板數(shù) （ 1）當 RR? = = 時 , 精餾段操作線方程 ???????? nDnn xR xxR Ry ??? nn xy 提留段操作線方程 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 5 ///1 ??????? ??? mWmm xxWFL WxWFL FLy //1 ??? mm xy 用逐板計算法計算精餾段的板數(shù) :（平衡方程與精餾段操作線方程聯(lián)立逐步求解） 1yxD? = X1=→ y2=→ X2 =→ y3 = → X3=→ y4=→ X4=→ y5 = → X5=→ y6=→ X6=→ y7 = → X7=→ y8=→ X8=→ y9 = → X9=→ y10 =→ X10= XF= 所以精餾段的理論板數(shù)為 n1=101=9 塊 用逐板計算法計算提餾段的板數(shù) :（平衡方程與提餾段操作線方程聯(lián)立逐步求解） /13/12/12/11/11/10/10/9/9/8/8/7/7/6/6/5/5/4/4/3/3/2/214/1/????????????????????????????????????????????????yxyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxx0 2 2 1 2 ??? wxx 所以提餾段的理論板數(shù)為 m1=131=12 塊 所以該精餾塔的總理論板數(shù)為 13+12=25 塊 同理可得： （ 2）當 RR? = = 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 6 精餾段 : 121211111010998877665544332211???????????????????????????????????????????????xyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxyx D ?? Fxx 所以精餾段的理論板數(shù)為 n1=121=11 塊 提餾段 : /11/11/10/10/9/9/8/8/7/7/6/6/5/5/4/4/3/3/2/212/1/??????????????????????????????????????????xyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxx ?? Wxx 所以提餾段的理論板數(shù)為 m1=111=10 塊 所以該精餾塔的總理論板數(shù)為 11+10=21 塊 （ 3）當 RR? = = 精餾段： 111010998877665544332211????????????????????????????????????????????xyxyxyxyxyxyxyxyxyxyxyx D ?? Fxx 所以精餾段的理論板數(shù)為 n1=111=10 塊 提餾段： 雙組分連續(xù)精餾篩板塔設計說明書 7 /10/10/9/9/8/8/7/7/6/6/5/5/4/4/3/3/2/21
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