【正文】 說明書 24 39。 (2) lg LW? =?lg()+?lg() 則 LW? = ( smpa? ) (3)進料 :在 ℃下 FA?= smpa? 。 FB? = smpa? lglF= ? + ? 則 =(smpa?) lm=（LD+lF） /2=( smpa? ) . 氣液體積流率的計算 由已知條件V=hkmol/ L=hkmol/ 得 SV =VMVMvm?3600 =(*)/(3600*)=（ sm/3 ） SL =LMLMLM?3600 = ??=( sm/3 ) 提留段物性數(shù)據(jù)計算 操作壓強 P = 溫度 tm tD = C tF = C tw =1100 C 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 20 ?tm =（ tF + tw ） /2=(+110)/2= C (1)塔釜 Wx = 查相平衡圖得到： Wy = (2)進料 ? ? 查附表 [8]知 : (1)塔斧： M VWm =? +()? =（ molg/ ） M LWm =? +()? =（ molg/ ） (2)進料 : M VFm =? +()? =（ molg/ ） M LFm=?+()? =（ molg/ ） 平均分子量 M Vm = 2 VFmVWm MM ?87. 162 82. 5791. 75 ??（ molg/ ）M Lm = 2 LFMLWM MM ? =88. 9085. 8291. 97( molg/ ) 由式 ]3[ ： 1/ LM? =aA / LA? +aB / LB? 查 [6]書 和 [7]書 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 21 塔釜 ： 在 110℃ 下 ： A苯 B甲苯 LA? =778( 3/mkg ) LB? =780( 3/mkg ) aA = ( 1 ) ? ?? ? ? ? LMW?1 =+()/780 則 LMW? =( 3/mkg ) 進料 :在進料溫度 ： LA? =802 3/mkg ， LB? =798 3/mkg aA =（ *） /[*+()*]= LMF?1 = 0 .4 1 0 1 (1 0 .4 1 0 1)8 0 2 7 9 8?? 則 LMF? = 3/mkg 即提餾段的平均液相密度 LM? =(+)/2=( 3/mkg ) 平均氣相密度 VM? = RTPMVM = 1 0 5 .3 2 5 * 8 7 .1 68 .3 1 4 * 2 7 3 .1 5?（ ）=( 3/mkg ) 餾段液體表面張力 (1)塔釜 : 查 [6]書 和 [7]書 求得在 110℃下： A? = mmN/ B? = mmN/ Mw? = +（ ） = ( mmN/ ) (2)進料 : 在 ℃下： A? =( mmN/ ) B? =( mmN/ ) MF? = + （ ） =( mmN/ ) 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 22 則 m? =( Mw? + MF? )/2=(+)/2=( mmN/ ) A是苯， B是甲苯 (1) 塔釜 :在 110℃下： XW= WA? = smpa? 。 DB? = smpa? 。 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 9 第二章 篩板式精餾塔的工藝設(shè)計 精餾塔的工藝計算 苯和甲苯 的汽液平衡組成 表 21 苯和甲苯的汽液平衡組成 溫度 t ℃ 液相中苯的摩爾分率 x 氣相中苯的摩爾分率 y 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 10 （ 1） 、 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 設(shè)苯以 A 表示，甲苯以 B 表示 苯的摩爾質(zhì)量： Km olKgM A /? 甲苯的摩爾質(zhì)量： mol/ KB 由?F? ?D ?以Kg1為基準(zhǔn)，則： )(?????? BA AF nn nx )(????Dx )(????wx （ 2） 、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 Km olKgMxMxM BFAFF /)1( ??????????? ）（ Km olKgMx BDDD /)1( ???????? ）（ Km olKgMxMx BwAww /)()1( ??????????? （ 3） 、 物料衡算 由題意可知 hKmolF / ?? 總物料守恒 WDF ?? ① 苯物料守恒 WDF ?? ② 由 ① 、 ② 得： hKm olD /? hKm olW /? 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 11 回流比及 理論塔板的確定 相平衡方程為： nnnnnnn xxxxxxy 6 4 3 6 4 3 )16 4 3 (1 6 4 3 )1(1 ???????? ?? 求 q線方程 冷夜進料，取 q= 則： q 線方程為 2 5 2 4 5 0 ?????????? qqFqq xxq xxq qy 由相平衡方程和 q 線方程交點（ ee yx, ）求最小回流比 7 2 1 ,4 9 5 ?? ee yx 回流比的確定 i n ??????? ee eD xy yxR 取 R=*Rmin=*= 最小理論板數(shù)的確定 )]) g[ (lg)]1)1l g[ (m i n ????? （（? WWDD x xxxN 理論板數(shù)的捷算法 2 6 7 4 5 0 8 5 4 5 ??????R RR 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖讀出 : 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 12 min1NNN?? = 又 minN = 代入上試得 N= 所以理論塔板數(shù) NT=16 塊 精餾段理論板數(shù)的確定 64 )]45 45 )96 96 g[ (lg)]1)1l g[ (m i n ????? （（? FFDDRxxxxN 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖讀出 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖讀出 1N NN R RminR ??又 in ?RN 代入上試得 NR==8（塊） 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 13 所以精餾段理論塔板數(shù) NR=8（塊） 提餾段理論板數(shù)的確定 )]) g [ (lg)]1)1l g [ (m i n ????? （（? WWFFSxxxxN 由吉利蘭關(guān)聯(lián)圖讀出 NN S SminS ?? 又 in ?SN 代入上試得 NS==9 塊 所以提餾段理論塔板數(shù) NS=9（塊 ） 最終以精餾段與提餾段理論板數(shù)的總和為全塔總理論板數(shù)， 即為 17塊 。在塔釜，釜液經(jīng)再沸器間接 蒸汽加熱，為精餾 段提供物料。精餾塔塔頂蒸汽經(jīng)全凝器全部冷凝，然后經(jīng)過分配器（屬于冷凝器的部分），一部分餾出液在泡點狀態(tài)下作為回流液回到精餾塔，一部分作為產(chǎn)品流出。 加熱方式 在本物系中，水不是難揮發(fā)液體，選用間接蒸汽加熱 。 精餾方式 根據(jù)實際生產(chǎn)情況，本精餾塔采用連續(xù)精餾方式。篩板塔是降液管塔板中結(jié)構(gòu)最簡單的，它與泡罩塔相比較具有下列優(yōu)點：生產(chǎn)能力大 1015%，板效率提高 15%左右，而壓降可降低 30%左右，另外篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，消耗金屬少，塔板的造價 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 7 可減少 40%左右，安裝容易，也便于清洗檢修 [2]。氣 — 液傳質(zhì)設(shè)備主要分為板式塔和填料塔兩大類。設(shè)計過程中，我們認(rèn)真分析研究，考慮到實際生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益問題及綠色環(huán)保問題，經(jīng)過大量的工藝計算及理論確定，最終選用了篩板式精餾塔，并于常壓下用直接蒸汽加熱法進行分離操作；設(shè)計出了一套比較接近實際的精餾塔裝置。本次設(shè)計的目的是為了把我們大學(xué)里所學(xué)過的理論知識連串起來，并將它們運用到實際應(yīng)用中，加深對知識的理解及應(yīng)用能力。可以說知識越學(xué)越系統(tǒng)，越來越接近實際工程應(yīng)用。 設(shè)計題目：分離苯 甲苯混合液的篩板精餾塔 學(xué)院： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)班級：工藝 104 設(shè)計者： 冀東瑛（ 1004500446） 指導(dǎo)老師：葛元元 設(shè)計時間： 2020年 7 月 12 日 16 日 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 1 前言 不知不覺大三最后一個學(xué)期即將結(jié)束。經(jīng)過三年的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)系統(tǒng)掌握了關(guān)于化工專業(yè)各方面的基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識；其中包括有機、無機、分析、物理化學(xué)四大化學(xué)、CAD 機械工程繪圖、化工儀表、化工設(shè)備基礎(chǔ)、 化工熱力學(xué)、化工原理等課程。 如今，在老師的指導(dǎo)下，我們進行了關(guān)于化工原理的課程設(shè)計。 本次設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計用于分離苯 甲苯混合液的篩板式精餾塔。 在設(shè)計過程中，由于我們所掌握的知識比較有限，且時間比較緊迫，所以設(shè)計方案及方法難免有些缺陷，在此我們懇請老師給予理解及指導(dǎo)，以使我們更早更快掌握解決實際工程問題的捷徑！ 課程設(shè)計內(nèi)頁說明書 2 目錄 第一章 設(shè)計任務(wù) ............................................................................................................................ 5 設(shè)計條件 ................................................................................................................... 5 設(shè)計任務(wù) ................................................................................................................... 5 設(shè)計方案的確定 ...................................................................