苯-氯苯二元物系板式連續(xù)精餾塔(已修改)
2025-01-18 23:29 本頁(yè)面
【正文】 《化工原理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一 、設(shè)計(jì)題目 —— 苯 氯苯二元物系板式連續(xù)精餾塔 設(shè)計(jì)一座苯 氯苯連續(xù)板式精餾塔 ,要求年產(chǎn) 36432 噸純度為 97%的苯 ,塔底釜液中苯含量為 1%,原料液中含苯 65%（ 以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù) )。 二 、操作條件 (1)塔頂壓強(qiáng) :4kPa（表壓） (2)進(jìn)料熱狀況 :飽和蒸汽進(jìn)料 (3)回流比 :R=2Rmin (4)單板壓降不大于 三、設(shè)備形式 篩板塔 四、設(shè)計(jì)工作日 每年 330天 ,每天 24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行 五、廠址 青海省 大氣壓約為 六、設(shè)計(jì)要求 1. 概述 2. 設(shè)計(jì)方案的確定及流程說(shuō)明 3. 塔的工藝計(jì)算 4. 塔和塔板主要工藝尺寸的確定 （ 1） .塔高、塔徑及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （ 2） .塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 3） .塔板的負(fù)荷性能圖 5. 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 6. 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述 表 1 苯和氯苯的物理性質(zhì) 項(xiàng)目 分子式 分子量 M 沸點(diǎn)（ K） 臨界溫度 tC（ ℃ ） 臨界壓強(qiáng) PC（ atm） 苯 A 氯苯 B clHCHC 56 66 表 2 苯和氯苯的飽和蒸汽壓 溫度 C0 85 90 95 100 105 0AP ,mmHg 0BP ， mmHg x 1 y 1 溫度 C0 110 115 120 125 130 0AP ,mmHg 2313 2964 3355 3746 4210 0BP ， mmHg 760 x 0 y 0 表 3 液體的表面張力 溫度 60 80 100 120 140 苯， mN/m 氯苯， mN/m 表 4 苯與氯苯的液相密度 溫度 (℃ ) 60 80 100 120 140 苯 ,kg/ 3m 氯苯 ,kg/ 3m 表 5 液體粘度 181。L 溫度 (℃ ) 60 80 100 120 140 苯（ mPa .s） 氯苯（ mPa .s） 表 6 Antoine常數(shù) 組分 A B C 苯 氯苯 第 一 章 設(shè) 計(jì)方案的確定及流程說(shuō)明 苯和氯苯混合液經(jīng)原料預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作為回流，其余為塔頂產(chǎn)品，經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。流程圖如下： 第三章 塔的物料衡算 一、 料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含苯摩爾分率 ???Fx ???Dx ???Wx 二、平均分子量 MF=+（ ） =MD= +() = kg/kmol MW= +() = kg/kmol 三、 物料衡算 塔頂出料 D=總物料衡算 F=D+W （ 1） 易揮發(fā)組分物料衡算 =*+（ 2） 聯(lián)立（ 1）、（ 2）解得： F= kmol/h W= kmol/h D=四、物料衡算表 進(jìn)料量 F， kg/h 塔頂出料量 D，kg/h 塔底出料量 W，kg/h 6900 4600 2300 合計(jì) 6900 6900 第四章 塔板數(shù)的確定 一、理論塔板數(shù) NT的求取 苯 氯苯屬理想物系，可采用 MT圖解法求 NT。 求最小回流比 Rmin 操作回流比 R 因飽和蒸汽進(jìn)料，在 xy圖對(duì)角線上自點(diǎn) e(,)作平行線即為 q線，該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 yq=,xq=. 此即最小回流比時(shí)操作線與 平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)，故 in ??????? qq qD xy yxR 取操作回流比 R=2Rmin=2= 求理論板數(shù) NT 精餾段操 作線方程為 11 ???? RxRRy xD ?????? xx 按 MT圖解法在 xy圖上作梯級(jí)得： NT=（ 71）層（不包括塔底再沸器）。其中精餾段理論板數(shù)為 2層，提餾段為 3層，第層3為加料板。 全塔效率 ET 根據(jù) ?mTE ??1 根據(jù)塔頂、塔底液相組成查 txy圖，求得塔平均溫度為 ℃ ，該溫度下進(jìn)料液相平均粘度為： ??? ?BLFm iix )( A ???? ? =+() = % ????E T 實(shí)際板層數(shù) Np 精餾段 N 精 =2/= 4層 提餾段 N 提 =3/= 取 6層 第 五 章 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 一、操作壓強(qiáng) Pm 塔頂壓強(qiáng) PD=4+=，取每層塔板壓降 ?P= kPa，則進(jìn)料板壓強(qiáng) PF=+4= kPa，塔底壓強(qiáng)為 PW=+6=，則 精餾段平均操作壓強(qiáng)為 kP aPm ??? 提餾段平均操作壓強(qiáng)為 kP aPm
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