化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-11 14:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m ol? ? ?（ 進(jìn)料板 ： yF=， xF= ,m = 0. 74 0 78 .1 + 1 0. 74 0) 92 .1 81 .7 4 /VFM k g k m ol? ? ?（ ,m = 0. 59 0 78 .1 + 1 0. 59 0) 92 .1 83 .8 4 /LFM k g k m ol? ? ?（ 精餾段： ,mVM =+） /2= /kg kmol ,mLM =(+)/2= /kg kmol （ 4） 平均密度 ① 氣相平均密度計(jì)算 ： ? ?, 3, m 1 0 9 . 5 8 0 . 0 4 = 2 . 9 4 3 k g /m8 . 3 1 4 8 5 . 1 9 + 2 7 3 . 1 5m V mVm PMRT? ??? ? ② 液相平均密度計(jì)算 ： 將表 5密度與溫度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)成直線得到 ρt關(guān)系： 苯 912 .13 86A t? ??（ kg/m3） （式中 t 為溫度， ℃ ） 甲苯 892 .8 3B t? ??(kg/m3) 塔頂： 3, 9 1 2 .1 3 1 .1 8 8 6 9 1 2 .1 3 1 .1 8 8 6 8 0 .4 2 = 8 1 6 .5 4 /L D A t k g m? ? ? ? ? ? 苯 甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 7 3, 8 9 2 .8 1 .0 3 8 9 2 .8 1 .0 3 8 0 .4 2 = 8 0 9 .9 7 /L D B t k g m? ? ? ? ? ? 3,m, m , ,aa1 0 . 9 8 0 . 0 2= 8 1 6 . 4 1 /8 1 6 . 5 4 8 0 9 . 9 7AB LDL D L D A L D B k g m?? ? ?? ? ? ? ? （式中 aA、 aB 分別表示苯和甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 進(jìn)料板： 3, 9 1 2 .1 3 1 .1 8 8 6 9 1 2 .1 3 1 .1 8 8 6 8 9 .9 6 = 8 0 5 .2 0 /L F A t k g m? ? ? ? ? ? 3, 8 9 2 .8 1 .0 3 8 9 2 .8 1 .0 3 8 9 .9 6 = 8 0 0 .1 4 /L F B t k g m? ? ? ? ? ? 3,m, m , ,aa1 0 . 5 5 0 . 4 5= 8 0 2 . 9 2 /8 0 5 . 2 0 8 0 0 . 1 4AB LFL F L F A L F B k g m?? ? ?? ? ? ? ? 精餾段： 3, 8 0 2 . 9 2 8 1 6 . 4 1 8 0 9 . 6 6 /2Lm k g m? ??? (5) 液體平均表面張力計(jì)算 將表 4 純液體的表面張力與溫度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)成直線得到： 苯 1A t? ?? （ mN/m） （式中 t 為溫度， ℃ ） 甲苯 t? ??（ mN/m） 塔頂： tD=℃ , , 21 .19 /DA mN m? ? , , 21 .65 /DB mN m? ? , 2 1 . 1 9 2 1 . 6 5 2 1 . 3 8 /2 1 . 1 9 0 . 4 1 2 1 . 6 5 0 . 5 9ABDm A B B A m N mxx??? ?? ?? ? ?? ? ? ? 進(jìn)料板： tF=℃ ， , 20 .00 /FA mN m? ? ， , 20 .60 /FB mN m? ? , 2 0 . 0 0 2 0 . 6 0 2 0 . 0 1 /2 0 . 0 0 ( 1 0 . 9 8 3 ) 2 0 . 6 0 0 . 9 8 3ABFm A B B A m N mxx??? ?? ?? ? ?? ? ? ? ? 精餾段： 2 0 .0 1 2 1 .3 8 2 0 .7 0 /2m m N m? ??? (6) 液體平均粘度計(jì)算 查譚天恩《化工原理》附錄黏度共線圖， tD=℃ 下 塔頂： ,0 . 3 0 , 0 . 3 30 . 3 0 0 . 9 8 3 + 0 . 3 3 ( 1 0 . 9 8 3 ) 0 . 3 0ABL D mm P a s m P a s m P a s??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 進(jìn)料板， tF=℃ 下 ,0 .2 5 , 0 .3 00 .2 5 0 .5 9 + 0 .3 3 ( 1 0 .5 9 ) 0 .2 7ABL F mm P a s m P a s m P a s??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 苯 甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 8 精餾段液相平均粘度為, 0 . 2 7 + 0 . 3 0 = 0 . 2 8 5 m2Lm P a s? ?? 精餾段的 氣液負(fù)荷計(jì)算 氣相摩爾流率 ? ?1 ( 1. 59 1 ) 40 .1 10 3. 62 /V R D k m ol h? ? ? ? ? ? 氣相體積流率 31 0 2 3 . 6 2 8 0 . 0 4 0 . 7 8 3 /3 6 0 0 3 6 0 0 2 . 9 4 3VmS vmVMV m s?? ?? ? ?? 氣相體積流率 Vh=3600=液相回流摩爾流率 /L RD k mol h? ? ? ? 液相體積流率 36 3 . 6 2 8 1 . 2 6 0 . 0 0 1 7 7 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 8 0 9 . 6 6Lm LmLMLs m s? ?? ? ?? 液相體積流率 Lh=3600= 3/mh 冷凝器的熱負(fù)荷： 10 3. 62 78 .3 4 ( 39 4 0. 98 3 36 2 0. 01 7 ) / 36 00 75 1. 27Q Vr k W? ? ? ? ? ? ? ? (式中 r 為苯 甲苯混合液汽化潛熱 ，苯 rA=394kJ/kg, 甲苯 rB=362kJ/kg) 4 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 塔徑的計(jì)算 塔板間距 HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗(yàn)關(guān)系選取。 表 7 板間距與塔徑關(guān)系 塔徑 DT， m ～ ～ ～ ～ ～ 板間距 HT，mm 200～ 300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 （ 1） 初選板間距 ? ，取板上液層高度 mhL ? ， 則0 .5 0 0 .0 6 0 .4 4TLH h m? ? ? ?； （ 2）按 Smith法求允許的空塔氣速 umax 1 12 01 77 4 80 6 37 6 83 43S L mS v mLV ??? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ????? ? ? ? 苯 甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 9 （ 2） 查 Smith通用 關(guān)聯(lián)圖 540（課本 P158） 得 C20=；依式 20 20 ??????? ?CC 負(fù)荷因子 0 . 2 0 . 220 2 0 .7 00 .1 0 .1
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