【正文】 計(jì)算 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 14 取板間距 HT=，取板上清液層高度 Lh ＝ 。 s 提餾段液相平均粘度： 2 3 2 7 8 7 2 7 *2 4 1 8 1 2 7 2 *2 1 2 8 )1( 222 ?????? yy BA ??? mPa s， ?B? mPa s 同理 。 s） 甲苯 乙苯 Tm1 = ℃，2 4 1 1 1 72 4 2 1 1 01 2 0 ? ???? A?, ?A? mPa 故甲苯、乙苯純組分在本設(shè)計(jì)所涉及的溫度范圍內(nèi)的表面張力可用下式求得： 甲苯 σA=＋ 乙苯 σ B=＋ 而液相平均表面張力用 ???n1Lm i iix??計(jì)算 表 4 甲苯、乙苯 在某些溫度下的表面張力 甲苯、乙苯在某些溫度下的表面張力（σ） ? 溫度 T℃ 60 70 80 90 100 表面張力 (mN/m) 甲苯 乙苯 溫度 T℃ 110 120 130 140 150 表面張力 (mN/m) 甲苯 乙苯 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 由 TD＝ ℃ 得： σ DA= ＋ = mN/m σ DB= ＋ = mN/m σ Dm= ＋ () = 進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算 由 TF＝ ℃ 得： σ FA= ＋ = mN/m σ FB= ＋ = mN/m σ Fm= ＋（ 1－ ） = mN/m 塔底液相平均表面張力的計(jì)算 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 12 由 TW＝ ℃ 得： σ WA= ＋ = mN/m σ WB= ＋ = mN/m σ Wm= ＋ () = mN/m 精餾段液相平均表面張力 σ Lm1=(σ Dm＋ σ Fm)/2=（ ＋ )/2= 提餾段液相平均表面張力 σ Lm2=(σ Fm＋ σ Wm)/2=（ ＋ )/2= mN/m （七）、液體平均粘度計(jì)算 表 5 甲苯、乙苯在某 些溫度下的粘度 甲苯、乙苯在某些溫度下的粘度（μ） ④ 溫度 T/℃ 60 70 80 90 100 粘度（ mPa 三、塔的操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 （一）、操作壓力計(jì)算 塔頂操作壓力 ： PD＝ kPa 每層塔板壓降 ：取 △ P＝ kPa 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 9 進(jìn)料板壓力 ： PF＝ ＋ 15＝ kPa 塔底操作壓力 ： PW＝ ＋ 16＝ 123 kPa 精餾段平均壓力： Pm1＝（ ＋ ） /2＝ kPa 提餾段平均壓力： Pm2＝（ ＋ 123） /2＝ kPa （二）、操作溫度計(jì)算 查溫度 組成圖可得相應(yīng)溫度如下： 塔頂溫度 ： TD＝ ℃ 進(jìn)料板溫度 ： TF＝ ℃ 塔底溫度 ： TW＝ ℃ 精餾段平均溫度 ： Tm1＝（ ＋ ） /2 = ℃ 提餾段平均溫度 ： Tm2＝（ ＋ ） /2 = ℃ （三）、平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 精餾段摩爾質(zhì)量 : 由拉格朗日插入法得： 氣相組成： , 116119: 11 ? ???? xx ?x 液相組成： , 116119: 11 ? ???? yy ?y k g / k m o l 5 3 2 0 6)6 8 6 ( 8 6 V D m ?????? k g / k m ol 6 9 3 0 6)8 1 7 ( 1 7 L D m ?????? 提餾段平均摩爾質(zhì)量 : 氣相組成： ,2 5 4 1 2 80 9 1 3 02 5 4 5 7 1 2 81 3 1: 22 ? ???? xx ?x 液相組成： , 128131: 22 ? ???? yy ?y k g / k m o l 1 0 3 . 5 4 0 7 81 0 6 . 1 6*0 . 1 8 6 6 8 7 )(19 2 . 1 3*0 . 1 8 6 6 8 7M V m 2 ??? k g / k m o l 7 7 2 0 6*)3 1 2 7 2 (*3 1 2 7 2 L m 2 ???? （四）、平均密度計(jì)算 由于已查得 液相甲苯、乙苯在某些溫度下的密度（如表 3）， 液相平均密度用BAm1 ??? BA aa ?? 計(jì)算（ 式中 a 表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 圖解得總理論塔板數(shù) NT= （不含再沸器）。即： R=2Rm= 圖 2 求操作線方程 精餾段操作線方程為： 0 . 2 0 9 20 . 7 7 9 x1R xx1R RynDn1n ??????? L=R D=*= 提餾段操作線方程為 0 . 0 0 6x2 0 9 WqFL WxxWqFL qFLy mWm1m ??? ??? 圖解法求理論板層數(shù) 精餾段操作線為經(jīng)過點(diǎn) a(， )， c(0,)，與 q 線交與點(diǎn) d,而提留段操作線為經(jīng)過點(diǎn) d、 b(,)。 圖 1 t/℃ 125 128 131 134 oAP oBP x y 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 8 確定操作的回流比 R 因 q= xe=xf= 在 x～ y圖上查得 ye=。 根據(jù) Ct BAgp ???0l （ A、 B、 C 為 Antoine 方程常數(shù)由手冊(cè)已查得如表 1）求得一系列溫度下甲苯和乙苯的蒸氣壓 oAP 、 oBP 。 年開工時(shí)間： 300（天） 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 6 第二章 精餾塔的工藝計(jì)算 一、精餾塔的物料衡算 (一 )、原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 甲苯的摩爾質(zhì)量 MA= kg/kmol 乙苯的摩爾質(zhì)量 MB= kg/kmol ?FX 4 3 4 0 6/?? 0 . 9 4 7 560 . 0 6 / 1 0 6 . 10 . 9 4 / 9 2 . 1 30 . 9 4 / 9 2 . 1 3xD ??? 0 . 0 2 2 9 860 . 9 8 / 1 0 6 . 10 . 0 2 / 9 2 . 1 30 . 0 2 / 9 2 . 1 3xW ??? （二）、物料衡算 對(duì)于甲苯 乙苯雙組分的連續(xù)精餾塔，根據(jù)總物料衡算及甲苯的物料衡算可求得餾出液流率 D及殘液流率 W。 進(jìn)料組成：甲苯、乙苯的混合溶液，含甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,各種新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來，浮閥塔的推廣并不是越來越廣。 5．塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%～ 80%,但是比篩板塔高 20%～ 30。 3．塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。所以有必要做好本次設(shè)計(jì) ．本設(shè)計(jì)所選塔的特性 浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是： 1 ．生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板，生產(chǎn)能力比泡罩塔板大 20%～ 40%，與篩板塔接近。所以在此我們使用浮閥塔，浮閥塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，制造方便；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大等。實(shí)際操作表明，浮閥在一定程度的漏夜?fàn)顟B(tài)下，使其操作板效率明顯下降，其操作的負(fù)荷范圍較泡罩塔窄，但設(shè)計(jì)良好的塔其操作彈性仍可達(dá)到滿意的程度。浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠(yuǎn)較其他形式的塔板 廣泛，是目前新型塔板研開發(fā)的主要方向。 六：能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。 四：有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動(dòng)時(shí)，兩相均能維持正液體的流動(dòng)，而且不會(huì)使效率發(fā)生較大的變化。 二：效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的 密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 精餾設(shè)備所用的設(shè)備及其相互聯(lián)系，總稱為精餾裝置，其核心為精餾塔。精餾塔底部是加熱區(qū)，溫度最高；塔頂溫度最低。甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 《化工原理課程設(shè)計(jì)》說明書 設(shè)計(jì) 題目： 甲苯乙苯的精餾（浮閥塔） JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 甲苯乙苯的精餾 (浮閥塔 ) 2 目