苯和二甲苯物系分離系統(tǒng)設(shè)計書-wenkub
2022-08-31 06:37:21 本頁面
【正文】 提留段： 停留時間故降液管可使用 取，則（1） 精餾段： ho==（2）提留段：h’o==因為降液管的高度設(shè)計要大于20mm，所以此設(shè)計合理。 提餾段氣相：=②液相：已知=40% ，=90% ，=2%，塔頂：TD=℃ 由物性手冊查得 ρ苯=，ρ對二甲苯=；,進料：TF=℃ 由物性手冊查得ρ苯=， ρ對二甲苯=；；塔釜：TW=℃ 由物性手冊查得ρ苯=， ρ對二甲苯=；所以精餾段平均密度，提餾段平均密度3液體的表面張力：塔頂：TD=℃ 由物性手冊查得σ苯=，σ對二甲苯=；σD=。所以平均溫度T=℃，所以所以實際塔板數(shù) =7/=16第三章 精餾塔主要尺寸計算 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)：①操作壓強即塔頂壓強：100kPa。：組成① ∵塔頂餾出液苯的質(zhì)量分數(shù)為90% ∴ ∵塔釜液中苯的質(zhì)量分數(shù)為2% ∴②塔頂餾出液的平均相對分子質(zhì)量 塔釜混合液的平均相對分子質(zhì)量 料液的平均相對分子質(zhì)量 ③原料液流量 全塔物料衡算 D+W=F= （a) += (b) 聯(lián)立a、b，解得D= kmol/h W= kmol/h ，的確定 ① （a)（21） (b)（22） 聯(lián)立a、b得 ∵飽和液體進料 ∴ 故 （c) 把=，=，= ，解得 ②==、提餾段操作線方程 精餾段操作線方程 =+ 提餾段操作線方程 ∴ ①簡捷法 吉利蘭圖如下： 全塔理論板層數(shù) 由芬斯克方程式知 且 (RRmin)/(R+1)= 由吉利蘭圖查得(NNmin)/(N+2)=()/(N+2)= 解得 N=(不包括再沸器） 所以理論塔板數(shù)為7 精餾段理論板層數(shù) 前已查出 (NNmin)/(N+2)= ∴N= 故進料塔位置為從塔頂往下的第3層理論板。 回流方式的選擇液體回流可借助位差采用重力回流或用泵強制回流。 塔底加熱方式的選擇塔釜可采用間接蒸汽加熱或直接蒸汽加熱。進料狀態(tài)直接影響到進料線（q線）、操作線和平衡關(guān)系的相對位置，對整個塔的熱量衡算也有很大的影響。加料方式有兩種：高位槽加料和泵加料。加壓蒸餾可提高設(shè)備的處理能力，但會增加塔壁的厚度，使設(shè)備費用增加。常見的泵有很多種，有往復(fù)泵，旋轉(zhuǎn)泵，漩渦泵，離心泵等，我們這次選擇的是離心泵，因為它具有以下有點：①結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，便于調(diào)節(jié)和自控；②流量均勻，效率高；③流量和壓頭的適用范圍廣；④適用于輸送腐蝕性或含有懸浮物的液體。管式換熱器，當兩流體的溫度較大，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，所以在這里不作考慮。浮閥塔致使不宜處理結(jié)焦或黏度大稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)。缺點是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價高；板上液層后，氣體流徑曲折，通過塔板的壓降加大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象嚴重，限制了氣速的提高，致使生產(chǎn)能力及板效率均較低，所以我們不作考慮。苯和二甲苯物系分離系統(tǒng)設(shè)計書第一章 緒論 分離方法的選擇分離方法的選擇：精餾分離法，由于苯和對二甲苯所具有的物理性質(zhì)不同，且滿足于精餾分離的條件，在精餾分離中，多級分離過程，即混合液進行部分汽化和部分冷凝，故可使混合液得到近乎完全分離。篩板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，氣體壓降小，板上液面落差也較小，生產(chǎn)能力及板效率均較泡罩塔高。所以我們覺得浮閥塔是最合適的。板式換熱器，因為其效率高，熱損失小，結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，占地面積小，安裝清洗方便，運用廣泛，壽命長。所選擇的是無縫鋼管，適合石油，化工，窩爐行業(yè)的耐高溫，耐低溫，耐腐蝕。另外，壓力增加使溶液的泡點和露點溫度均增加，物系的相對揮發(fā)度減小，使物系分離困難。加料方式可以用加料泵直接加料也可以用高位槽加料。和泡點進料相比，若采用冷進料，在分離要求一定的條件下所需理論板數(shù)少，不需要預(yù)熱器，但塔釜熱負荷(一般需采用直接蒸汽加熱）從總熱量看基本平衡，但進料溫度波動較大，操作不易控制；若采用露點進料，則在分離要求一定的條件下。直接蒸汽加熱的優(yōu)點是，可利用壓強較低的加熱蒸汽，并省掉間接加熱設(shè)備，以節(jié)省操作費用和設(shè)備費用。采用重力回流可節(jié)省一臺回流泵，節(jié)省設(shè)備費用，但用泵強制回流，便于控制回流比。②作圖法圖26 求理論板數(shù)的圖解法從圖可得，塔板的理論板數(shù)是6，其中進料是從第2塊塔板開始。壓強降是 ②操作溫度：.=， =， =，由苯和對二甲苯的TXY圖，可以推出=℃，=℃，=℃.所以精餾段的溫度 ℃提餾段的溫度 ℃：：塔
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