【文章內容簡介】 數(shù)。 6 第三章 精餾塔的工藝設計計算 設計方案的確定 本設計任務為分離苯和甲苯二元混合物，故采用常壓下的連續(xù)精餾裝置。本設計采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內。塔頂上升蒸汽用全凝器冷凝，冷凝液在泡點溫度下一部分回流至塔內進一步精餾，其余部分作為產品經冷卻器冷卻后送入儲罐。該物系屬易分離物系，故采用的最小回流比較小，操作回流比取最小回流比的 。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔釜產品經冷卻后送入儲罐。 精餾塔的物料衡算 原料液、塔頂和塔釜產品的摩爾分數(shù) 苯的摩爾質量 km ol/kg78?AM 甲苯的摩爾質量 km ol/kg92?BM 0 .3 5 7 8 0 .3 90 .3 5 7 8 0 .6 5 9 2Fx ??? 0 . 9 8 7 8 0 . 9 8 30 . 9 8 7 8 0 . 0 2 9 2Dx ??? 0 . 0 3 7 8 0 . 0 3 50 . 0 3 7 8 0 . 9 7 9 2Wx ??? 原料液、塔頂和塔釜產品的平均摩爾質量 9 78 1 92 86. 54FM ? ? ? ? ?kg/kmol 78 92 ? ? ? ? ?kg/kmol 78 92 ? ? ? ? ?kg/kmol 物料衡算 原料處理量 2 1 0 4 2 3 1 .1 18 6 .5 4F ???kmol/h 對苯進行物料衡算 231DW?? 7 0 .9 8 3 0 .0 3 5 2 3 1 .1 1 0 .3 9 9 0 .1 3DW? ? ? ? 聯(lián)立解得， 5km ol / hD ? ol / hW ? 塔板數(shù)的確定 理論塔板數(shù)的確定 苯 甲苯屬二元理想物系，采用圖解法求理論塔板數(shù)。 苯 甲苯氣液平衡與溫度關系，見附表一 表 1苯 甲苯氣液平衡與溫度關系表 苯的摩爾分數(shù) 溫度/C? 苯的摩爾分數(shù) 溫度/C? 液相 汽相 液相 汽相 （ 1）由苯 甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)繪 yx? 圖，見附圖 1。 8 附圖 1 (2) 求最小回流比和操作回流比 由附圖 1可知 ? ， ? ， 則最小回流比為 m in 0 .9 8 3 0 .6 0 9 1 .7 10 .6 0 9 0 .3 9DqqqxyR yx? ?? ? ??? 操作回流比 m 6RR?? （ 3） 求精餾塔的汽液相負荷 5 221 .57L R D? ? ? ?kmol/h ( 1 ) ( 1 ) R D? ? ? ? ? ?kmol/h 39。 221 .57 1 231 .11 452 .68L L qF? ? ? ? ? ?kmol/h 39。 (1 ) 308 .12V V q F? ? ? ? ）（ h/kmol (4) 操作線方程 精餾段操作線方程： 9 1 2 . 5 6 1 0 . 9 8 3 0 . 7 2 0 . 2 81 1 2 . 5 6 1 3 . 5 6DRy x x x xRR? ? ? ? ? ? ?? ? ? 提餾段操作線方程： 39。39。 39。 39。 39。39。39。 4 5 2 . 6 8 1 4 4 . 4 5 0 . 0 3 5 1 . 4 7 0 . 0 1 63 0 8 . 1 2 3 0 8 . 1 2WLWy x x x xVV? ? ? ? ? ? ? （ 5）圖解法求理論塔板數(shù) 由附圖 1 可知，總理論塔板數(shù) 15TN ? ，其中, 7TN ?精，, 8TN ?提（不包括再沸器）。 (6) 估算全塔效率 因塔頂為全凝器，則塔頂?shù)谝粔K塔板處氣相組成 1 ?? ，由附圖 1知第一塊塔板處液相組成 1 ? ，進料板處液相組成 ? ，氣相組成 ? ，塔底液相組成 ? ，氣相組成 ? ， 則塔頂、進料板和塔底相對揮發(fā)度為 0 .9 5 80 .9 8 31 0 .9 5 8 1DD??? ??（ ） 0 .3 90 .6 0 91 0 .3 9 ( 1)FF??? ?? 0 .0 3 50 .0 51 0 .0 3 5 1WW??? ??（ ） 解得， ? ? ? ? ? ? 塔內平均相對揮發(fā)度為 33 2 .4 7 2 .4 4 1 .4 5 1 2 .0 6m D F W? ? ? ?? ? ? ? ? 由氣液平衡數(shù)據(jù)估算溫度 82?Dt C? ， 92?Ft C? ， 110?Wt C? 則塔內平均溫度 941 1 0928233 ????? WFDm tttt C?