課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯混合液篩板浮閥精餾塔設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 L’ = RD + qF = kmol/h V’ = (R+1)D – (1q)F = kmol/h (8) 精餾操作方程： 4 7 1 ??? nn xy 提溜段方程： ??? mm xy 、 精餾段工藝條件及有關(guān)物性的計(jì)算 ⑴ 操作壓力的計(jì)算 塔頂操作壓力： PD = + 4 = kpa 每層塔板壓降： ΔP = kpa 進(jìn)料板的壓力： PF = + 8 = kpa 精餾段平均操作壓力： Pm =（ + ） / 2 = kpa ⑵ 操作溫度的計(jì)算 安托因方程： lg P0 = A – B / (t + C) A B C 苯 甲苯 對(duì)苯 甲苯可看作理想物系，并查設(shè)計(jì)手冊(cè)得： α = 7 x1 = y1 / (y1 –(1 –y1)) y1 = xD x1 = t = B/（ A lgP0） C PD0 = PDy1 / x1 = kpa tD = / ( – ) – = ℃ 同樣 ,根據(jù) yn+1 = + xn = yn / (yn +α(1 yn)) 解得： y1 = xD = x1 = y2 = x2 = y3 = x3 = y4 = x4 = y5 = x5 = y6 = x6 = PF0 = / = kpa tF = / ( – ) – = ℃ 精餾段平均溫度： tm = ( + ) / 2 = ℃ ⑶ 平均相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算 塔頂 xD = y1 = x1 = , 則 )/()(, k m o lkgM DL ?????? )/()(, k m o lkgM DV ?????? 進(jìn)料板 yF = xF = , 則 則，精餾段平均相對(duì)分子質(zhì)量 MVFm = ( + ) / 2 = kg/kmol MLFm = ( + ) / 2 = kg/kmol ⑷ 平均密度計(jì)算 ① 液相密度 液相平均密度依下式計(jì)算，即 1/ρLm = αA /ρLA + αB /ρLB （ α 為質(zhì)量分?jǐn)?shù)） ) / ( 35 . 78 13 . 92 ) 774 . 0 1 ( 11 . 78 774 . 0 m , kmol kg M F V ? ? ? ? ? ? ) / ( 07 . 85 13 . 92 ) 504 . 0 1 ( 11 . 78 504 . 0 m , kmol kg M F L ? ? ? ? ? ? 8 塔頂液相平均密度的計(jì)算 1/ρLMD = + ： ρLMD = kg/m3 進(jìn)料板 xF = αA = ( ) / ( + ) = 1/ρLMF = + (1 – )/ ρLMF = kg/m3 ② 氣相密度 ρVM = pMm,1/RT = (( + )) = kg/m3 ⑸ 液體表面張力 σm = ∑xiσi σmD = + = mN/m σmF = + = mN/m 則，精餾段平均表面張力為： σm（ 1） = （ + ） /2 = ⑹ 液體黏度 μLm = ∑ xiμi μLD = + = μLF = + = 則，精餾段平均液相黏度為： μLm = （ + ） /2 = 塔和塔板主要工藝尺寸計(jì)算 ⑴ 塔徑的計(jì)算 對(duì)精餾段： VS = m3/s LS = m3/s 選板間距 ? ，取板上液層高度 mhL ? ， 故 0 .4 0 0 .0 6 0 .3 4TLH h m? ? ? ?； 由圖 32史密斯關(guān)聯(lián)圖 查得 : C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 0648 . 0 . 91 . 793 1364 377 . 5 5 . 0 5 . 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V S L S V L ? ? 9 20 2 1320 20CC ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 可取安全系數(shù)為 ，則 按標(biāo)準(zhǔn) ,塔徑圓整為 ,則空塔氣速 。 (2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得 低于 98％ (質(zhì)量 )。 精餾過(guò)程的節(jié)能措施一直是人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。精餾過(guò)程在能量劑驅(qū)動(dòng)下（有時(shí)加質(zhì)量劑），使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向 氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。 、操作條件 (1)精餾塔頂壓強(qiáng)： (表壓 ) (2)進(jìn)料熱狀態(tài)： 間接蒸汽加熱。 ① 溢流堰長(zhǎng) 取堰長(zhǎng) lw 為 ，即 lw = = ② 出口堰高 hw hw = hL hOW 上層清液高： hc = 60 mm 故 hW = hC hOW = – = m ③ 降液管的寬度 與降液管的面積： 由 ?Dlw 查得： Wd/D = , Af/AT = 則 Af = 12 = m2 Wd = = m 利用式（ 374）計(jì)算液體在降液管中停留時(shí)間以檢驗(yàn)降液管面積，即 ???hTFL HA? 故降液管設(shè)計(jì)合理 ④ 降液管底隙高度 取液體通過(guò)降液管底隙的流速 u0’為 ，則 h0 = Ls/(lwu
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