畢業(yè)設(shè)計-4萬噸年1,3丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-06 20:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度 α。 威爾遜方程： 過剩自由焓： ∑ ∑ ∧=i j iijiE xxRTG ln 3— 1 活度系數(shù)：兩元系： )()ln (ln 2121 212121 12221211 xxxxxxx +∧ ∧∧+∧+∧+=γ 3— 2 將上式中的下標 1 和 2 交換可得 ?2的計算式。 對于多元體系有： ∑ ∑ ∑∧∧∧= i kj jkjkkijij xxx )ln (1ln 1γ 3— 3 2021 屆本科畢業(yè)論文 4 萬噸 /年 1,3 丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計 6 其中：參數(shù) ]/)(e x p[ RTVV iiijLiLjij λλ=∧, 為威爾遜ij∧ 參數(shù)； iiλλij 為 組分 i 和 j 間的兩元交互作用能量參數(shù)； LiV 、 LjV 分別為純液體 i 和 j 的摩爾體積。僅需用兩元參數(shù)就能預(yù)計多元系的活度系數(shù)。查文獻 [4]得到關(guān)于 C4 組分的威爾遜參數(shù) λ 表 。 表 威爾遜參數(shù) λ 1 2 3 4 5 6 7 1 2 2692 3 4 1244 5 1333 6 463 7 2146 由威爾遜參數(shù)計算公式 ]/)λλe x p [∧ RTVV iiijLiLjij （=得 ∧ 的值如表 表 威爾遜參數(shù)Λ 序號 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 注： 1DMF, 2丁烷， 3丁烯 1， 4順丁烯 2， 5反丁烯 2， 61， 3丁二烯， 7乙烯基乙炔 從而由威爾遜方程計算得活度系數(shù) γ如表 1γ 2γ 3γ 4γ 5γ 6γ 7γ 2021 屆本科畢業(yè)論文 4 萬噸 /年 1,3 丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計 7 表 活度系數(shù)γ 再根據(jù)公式：sspp22 1112 γγα = 3— 4 2121/12 γγαsTsss pp= 3—— 5 計算出各組分的相對揮發(fā)度 ijα 及在溶劑 DMF 中各組分的相對揮發(fā)度 si/α [7]列表如表 及表 。 表 C4餾分的沸點及相對揮發(fā)度 iα 組 分 沸點（ ℃ ） 相對揮發(fā)度iα 異丁烷 異丁烯 2丁烯 2丁二烯 正丁烷 2反丁烯 2順丁烯 乙烯基乙炔 乙基乙炔 2021 屆本科畢業(yè)論文 4 萬噸 /年 1,3 丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計 8 表 在 DMF溶劑中， C4餾分各組分的相對揮發(fā)度 組分 在 DMF中與 1， 3丁二烯的相對揮發(fā)度 ?si/ 在 DMF 中 溶 解 度（ l/l）（ 20℃ ） 難溶物 丙烷 丙烯 丙二 烯 40 異丁烯 正丁烷 1丁烯 異丁烯 2反丁烯 2順丁烯 51 1， 3丁二烯 易溶物 1， 2丁二烯 160 甲基乙炔 85 乙基乙炔 乙烯基乙炔 350 C5 塔設(shè)備的工藝設(shè)計及計算 第一萃取精餾塔的計算 計算時取兩個關(guān)鍵組分進行 計算，分別是： 1， 3丁二烯 1丁烯 塔頂控制 1， 3丁二烯含量小于 ,塔底控制 1， 3丁二烯含量大于 2021 屆本科畢業(yè)論文 4 萬噸 /年 1,3 丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計 9 。轉(zhuǎn)化成摩爾分數(shù)為： =+=Dx =+=wx 1) 相關(guān)控制條件如表 。 表 控制條件 序號 關(guān)鍵組分 DMFi/α Dix Wix Fix 1 1， 3丁二烯 2 1丁烯 2) 根據(jù)恩德伍德方程進行計算： qxi i Fii 1 =∑ θαα 3 — 6 1∑= i i Diim xR θαα 3— 7 分別將上表中的數(shù)據(jù)代入方程中： ( 0=q ) 3 9 4 7 5 =+ θθ 8 =+= θmR 3) 取回流比： === mRR 由此得出： 34 m =+=+R 根據(jù)吉利蘭圖，查的： m =+NN 4) 再由芬斯克方程： 2021 屆本科畢業(yè)論文 4 萬噸 /年 1,3 丁二烯生產(chǎn)裝置第一萃取精餾塔工藝設(shè)計 10 sWwDDmxxxxN/122121lg)lg(α= 3— 8 計算得出： =mN 塊即為全塔最少理論板數(shù)。 根據(jù)吉利蘭圖所查到的 N 與 mN 的關(guān)系式得出： 201=N 塊即為全塔理論板數(shù)。 5) 對全塔進行物料衡算（扣除溶劑 S 部分）： F=WxDxFx WDF += 3— 9 WDF += 3— 10 代入數(shù)據(jù)可以得出： hkmolW hkmolD / /== 6) 進料
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