采用連續(xù)精餾流程對二元混合物的分離的設計書(已修改)
2025-04-24 04:38 本頁面
【正文】 采用連續(xù)精餾流程對二元混合物的分離的設計書 1 設計流程本設計任務為分離苯__甲苯混合物。對于二元混合物的分離，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(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲罐。該物系屬易分離物系，操作回流比用作圖法比對選取合適值R=。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 連續(xù)精餾塔流程流程圖 連續(xù)精餾流程附圖圖11 流程圖 2 設計思路說明在本次設計中，我們進行的是苯和甲苯二元物系的精餾分離，簡單蒸餾和平衡蒸餾只能達到組分的部分增濃，如何利用兩組分的揮發(fā)度的差異實現(xiàn)高純度分離，是精餾塔的基本原理。實際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設備。蒸餾過程按操作方式不同，分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾，我們這次所用的就是浮閥式連續(xù)精餾塔。蒸餾是物料在塔內的多次部分汽化與多次部分冷凝所實現(xiàn)分離的。熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質將余熱帶走。在此過程中，熱能利用率很低，有時后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。要保持塔的穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。塔頂冷凝器采用全凝器，因為可以準確的控制回流比。此次設計是在常壓下操作。 因為這次設計采用間接加熱，所以需要再沸器?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件。選擇的原則是使設備和操作費用之和最低。在設計時要根據(jù)實際需要選定回流比。 圖12 設計思路流程圖本設計采用連續(xù)精餾操作方式。常壓操作。泡點進料。間接蒸汽加熱。選R=。塔頂選用全凝器。選用浮閥塔。在此使用浮閥塔，浮閥塔塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎上發(fā)展起來的，它吸收了兩者的優(yōu)點，其突出優(yōu)點是可以根據(jù)氣體的流量自行調節(jié)開度，這樣就可以避免過多的漏液。另外還具有結構簡單，造價低，制造方便，塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大等優(yōu)點。浮閥塔一直成為化工生中主要的傳質設備，其多用不銹鋼板或合金 。近年來所研究開發(fā)出的新型浮閥進一步加強了流體的導向作用和氣體的分散作用，使氣液兩相的流動接觸更加有效，可顯著提高操作彈性和效率。從苯—甲苯的相關物性中可看出它們可近似地看作理想物系。而且浮閥與塔盤板之間的流通面積能隨氣體負荷的變動而自動調節(jié)，因而在較寬的氣體負荷范圍內，均能保持穩(wěn)定操作。氣體在塔盤板上以水平方向吹出，氣液接觸時間長，霧沫夾帶量少，液面落差也較小。第一章 塔板的工藝設計 處理量：75000t/Y ,年開工330天。（1）苯的摩爾質量： 甲苯的摩爾質量：=XF==XD==XW==（2）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質量：MF=*+*=MD=*+*= Kg/KmolMW=*+*= Kg/Kmol（3）物料衡算 F=75000*103/330*24*=總物料衡算： 即 =D+W *=+ 解得： D= kmol/h W= kmol/h F= kmol/h 由RN關系圖，如下： Xq=Xf=取操作回流比R= = 如上圖可算出總理論板數(shù)為161=15塊，第7塊板為進料板。精餾段操作線方程為：提餾段操作線方程為： 全塔效率 ET=NT/N 又 ET==+由苯與甲苯不同溫度下的平衡組成作出其二元液
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