【正文】 3 0 24 78 .54 5D ????? 年產(chǎn) 7 萬噸苯的精餾裝置工藝設(shè)計(jì) 11 物料衡算 由物料衡算方程式得 F D W?? （ 23） F D WF x D x W x? ? ? ? ? （ 24） 即 F W?? 0 . 7 7 3 F 1 1 2 . 5 2 6 0 . 9 6 9 0 . 0 3 5 W? ? ? ? ? 由式解得 F / h? W ol / h? 塔板數(shù)的確定 理論板層數(shù) NT 的求取 溫度 由內(nèi)差法計(jì)算出進(jìn)料、塔頂、塔底的溫度 表 23 苯與甲苯的 Antoine 參數(shù) A B C 苯 甲苯 用安托尼方程 ln BpACT?? ? (25) 苯 2 7 8 8 .5 1ln 7 6 0 1 5 .9 0 0 85 2 .3 6T?? ?苯 T ? 即 T ? ℃ 甲苯 3 0 9 6 . 5 1l n 7 6 0 1 6 . 0 1 7 35 3 . 6 7T?? ?甲 苯 T ? 即 T ? ℃ 將 T ~ ? 取七段，則 112 1 2 1T T x xT T x x??? 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)說明書） 12 表 24 不 同溫度下苯與甲苯的物性參數(shù)計(jì)算結(jié)果 T 85 90 95 100 105 0 /P KPa苯 0 /P KPa甲 苯 ? x 0 y 0 塔頂溫度確定 ? 又因?yàn)? ? ?0 .7 8 0 ,1 .0 0 0DX ? 列內(nèi)差法 8 0 .1 0 .9 6 9 18 5 8 0 , 1 0 .7 8 0 1DT ? ???? 得 ? ℃ 塔釡溫度 ? 又因?yàn)? ? ?0, ? 列內(nèi)差法 105 0 .0 2 3 5 0 .1 3 0 01 1 0 .6 1 0 5 0 0 .1 3 0 0WT ? ???? 得 ? ℃ ? 又因?yàn)? ? ?0 .5 8 1, 0 .0 7 8FX ? 列內(nèi)差法 85 185 90 1FT ? ???? 得 ? ℃ 結(jié)果如下 ? ℃ ? ℃ ? 用安托尼方程 ln Ax Bp CT?? ?計(jì)算， (26) 得 (A )0 ( )BCKpe? ??? (27) 故 進(jìn)料 2 7 8 8 . 5 1( 2 7 3 . 1 5 8 8 . 2 1 ) 5 2 . 3 6( 1 5 . 9 0 0 8 )0P e 9 6 9 . 5 1 9 1 m m H gF ????苯 3 0 9 6 . 5 1( 2 7 3 . 1 5 8 8 . 2 1 ) 5 3 . 6 71 6 . 0 1 7 3 )0P e 9 6 9 . 5 1 9 1 m m H gF ?????（甲 苯 同理得 塔頂 0 P 7 7 0 3 5 m m H gD ?苯 0P 3 0 0 .3 6 5 2 m m H gD ?甲 苯 塔釡 0 P 1 7 7 4 .7 1 1 2 m m H gW ?苯 0P 7 2 7 .9 6 7 1 m m H gW ?甲 苯 計(jì)算進(jìn)料、塔頂、塔底的相對(duì)揮發(fā)度 F 9 6 9 . 5 1 9 2 . 5 1 9 03 8 4 . 9 0 6FPP??? ? ? ?苯F 甲 苯 （ 28） 年產(chǎn) 7 萬噸苯的精餾裝置工藝設(shè)計(jì) 13 D 7 7 7 . 5 0 3 2 . 5 8 5 43 0 0 . 3 6 5PP??? ? ? ?D 苯D 甲 苯 W 1 7 1 4 . 7 1 1 2 2 . 3 4 9 07 2 9 . 9 6 7WWPP??? ? ? ?苯甲 苯 所以全塔相對(duì)揮發(fā)度 2 . 5 8 5 2 . 3 4 9 0 2 . 4 6 4 2m D W? ? ?? ? ? ? ? （ 29） 相平衡線方程的確定 因?yàn)槭桥蔹c(diǎn)進(jìn)料 即 FX ?? 由相平衡方程式得 2 . 4 6 4 2 0 . 7 3 3 0 . 8 7 1 31 ( 1 ) 1 ( 2 . 4 6 4 2 1 ) 0 . 7 3 3mqq xy x?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 由式 m i n 0 . 9 6 9 0 . 8 7 1 3 0 . 7 0 6 40 . 8 7 1 3 0 . 7 3 3DqqqXyR yx? ?? ? ??? （ 210） 取回流比 ? ?min , R ? m in R 1 . 5 R 1 . 5 0 . 7 0 6 4 1 . 0 5 9 6? ? ? ? （ 211） （ 3）求精餾塔的汽液相負(fù)荷 1 . 0 5 9 6 1 1 2 . 5 2 6 1 1 9 . 2 3 2 5 k m o l / hL R D? ? ? ? ? （ 212） ? ? ? ? V R 1 D 1 . 0 5 9 6 1 1 1 2 . 5 2 6 2 1 3 . 7 5 2 4 k o m l / h? ? ? ? ? ? ? （ 213） L q F 1 1 2 . 2 3 2 5 1 1 5 0 . 5 6 2 6 9 . 7 9 2 5 k o m l / hV ? ? ? ? ? ? ? （ 214） 39。 2 6 9 . 7 9 2 5 3 8 . 0 4 3 2 6 9 . 7 9 2 5 3 8 . 0 4 3Wm m mWXLy x xL W L W? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? （ 217） 即 1 64 2 0. 00 57mmyx? ?? 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)說明書） 14 精餾塔屬連續(xù)精餾，可采用 逐板計(jì)算法求取理論塔板層數(shù)。 VV== rrr V rVrr??? ? ?加 加 加 (225) 熱損失量為 2 3 1 . 7 5 2 4 3 4 2 9 2 . 7 4 0 4 2 0 5 . 7 9 2 5( 1 0 . 0 5 ) ( 1 0 . 0 5 ) 4 0 6 5 1 . 2VV ? ?? ?? ? ?? ? ? ?底加加 (226) 熱蒸汽消耗量 2 0 5 . 7 9 2 5 4 0 6 5 1 . 2 8 3 6 5 7 1 2 . 0 7 5 /Q V K J k m o l?? ? ? ? ?加 加 (227) 塔的工藝條件及有關(guān)物性 數(shù)據(jù)的計(jì)算 操作壓力的計(jì)算 操作壓力：常壓 年產(chǎn) 7 萬噸苯的精餾裝置工藝設(shè)計(jì) 17 單板壓降： ? 進(jìn)料板壓力： ? ?1 0 1 . 3 3 0 . 6 9 1 1 0 7 . 3 k p aFP ? ? ? ? ? （ 228） 塔釜壓力： ? ?1 0 1 . 3 3 0 . 6 2 0 1 1 1 3 . 9 k p aWP ? ? ? ? ? （ 229） 故 精餾段平均操作壓力為： 1 0 1 . 3 3 1 0 7 . 3 1 0 4 . 3 k p a2mP ??? 提留段平均操作壓力為： 1 0 1 . 3 3 1 0 7 . 1 7 1 0 7 . 6 k p a2mP ??? 操作溫度計(jì)算 前面已用泡點(diǎn)溫度通過內(nèi)插法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度， 進(jìn)料板溫度 ? ℃ 塔頂溫度 ? ℃ 塔底溫度 ? ℃ 故 精餾段平均溫度： 8 0 . 7 9 8 8 . 2 1 8 4 . 522DFm TTT ? ?? ? ? ℃ 提餾段平均溫度： 1 0 9 . 0 9 8 8 . 2 1 9 8 . 6 522WFm TTT ? ?? ? ? ℃ 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 （ 1）塔頂摩爾質(zhì)量計(jì)算 由逐板計(jì)算理論塔板數(shù)得 1y ?? 1 ? 則 ? ?0 . 9 6 9 7 8 . 1 1 1 0 . 9 6 9 9 2 . 1 3 7 8 . 5 4 5 k g / k m o lV D MM ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 9 2 6 9 7 8 . 1 1 1 0 . 9 2 6 9 9 2 . 1 3 7 9 . 1 3 4 9 k g / k m o lL D MM ? ? ? ? ? ? （ 2）進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由 ? ? 則 ? ?0 . 8 7 0 9 7 8 . 1 1 1 0 . 8 7 0 9 9 2 . 1 3 7 9 . 9 2 0 0 k g / k m o lVFMM ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 7 3 2 4 7 8 . 1 1 1 0 . 7 3 2 4 9 2 . 1 3 8 1 . 8 6 1 8 k g / k m o lL F MM ? ? ? ? ? ? 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)說明書） 18 （ 3）塔底平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 由 13 ?? 13 ? ? ?0 . 0 5 2 3 7 8 . 1 1 1 0 . 0 5 2 3 9 2 . 1 3 9 1 . 7 7 5 1 k g / k m o lV W MM ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 0 2 1 9 7 8 . 1 1 1 0 . 0 2 1 9 9 2 . 1 3 9 1 . 8 2 3 0 k g / k m o lV W MM ? ? ? ? ? ? 提餾段進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量與精餾段進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量相同 故 精餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?( ) / 2 7 8 . 1 3 4 9 8 1 . 8 6 1 8 / 2 8 0 . 4 9 8 4 k g / k m o lV M V D M V F MM M M? ? ? ? ? ? ? ?( ) / 2 7 8 . 5 4 5 7 9 . 9 2 0 0 / 2 7 9 . 2 3 0 0 k g / k m o lL M L D M L F MM M M?? ? ? ? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 ? ?( ) / 2 8 1 . 8 6 1 8 9 1 . 8 2 3 0 / 2 8 6 . 8 4 2 4 k g / k m o lV M V W M V F MM M M? ? ? ? ? ? ?( ) / 2 9 1 . 7 7 5 3 7 9 . 9 2 0 0 / 2 8 5 . 8 4 7 7 k g / k m o lL M L W M L F MM M M? ? ? ? ? 平均密度計(jì)算 (1)氣相平均密度計(jì)算 由理想氣體狀態(tài)方程 m VMvm mPMRT? ?? ?計(jì)算 （ 230） 故 精餾段 31 0 3 . 4 7 9 . 2 3 2 5 2 . 7 5 6 4 /8 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 8 4 . 5 )m V MvmmPM K g mRT? ?? ? ??? 提餾段 31 0 3 . 4 8 5 . 8 4 7 7 2 . 2 6 9 2 /8 . 3 1 4 ( 2 7 3 . 1 5 1 7 9 . 3 )m V Mvm mPM K g mRT? ?? ? ??? (2)液相平均密度計(jì)算