【正文】 39。 s μ LW= + = mPa s 因?yàn)椋?L i Lix???? 所以 μ LF= + = mPa s 因此 tm=℃時(shí)，μ A= s t=60℃時(shí)，μ A= Wxxyxyxyxyxyyx???? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ??998877665554相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線相平衡操作線 得：因 總理論板為 9（包括蒸餾釜），精餾段理論板數(shù)為 3，第 4 板為進(jìn)料板 全 塔效率的估算 由表 1 數(shù)據(jù)可得理想混合溶液的 tyx 圖： 13 溫度t/℃正戊烷的摩爾分?jǐn)?shù)，x或y圖2x W x Fx D由圖 2 得：塔頂?shù)臏囟?tD=℃ 進(jìn)料口處的溫度 tF=℃ 塔釜溫度 tW=℃ 精餾段平均溫度 ct ?? 提餾段平均溫度 ct ?? 因此全塔平均溫度為： Ctttt WDFm ???????? 查數(shù)據(jù)得 ： t=50℃時(shí)，μ A=39。 ????????? FD WDFD WF xx xxqxx xxRR 12 39。 取回流比為 R=2Rmin= y溫度 /℃ x y 溫度 /℃ x y 1 1 55 40 60 45 65 50 0 0 11 進(jìn)料液量、釜?dú)堃毫考凹訜嵴羝康挠?jì)算 塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量：要求年產(chǎn)量 萬(wàn)頓，出去每年的設(shè)備維護(hù)及放假時(shí)間，每年按 300 天的工作日計(jì)算，連續(xù)操作，每天 24 小時(shí)，日產(chǎn)量為 頓所以塔頂?shù)牧髁繛椋?hk m olD / 3 ?? ?? 由全塔的物料衡算方程可寫(xiě)出： DRVVWxDxFxWDFWDf)1(39。B/kpa 55 40 60 45 65 50 10 表 32 正戊烷 （ A)正己烷 （ B)溶液的 tyx計(jì)算數(shù) 據(jù) （ ） 最小回流比及操作回流比 由于是泡點(diǎn)進(jìn)料，所以 q=1。B/kpa 溫度 /℃ p176。 三、設(shè)計(jì)計(jì)算 最小回流比及操作回流比的確定 原料液的摩爾組成： fx = ?Dx （也可以略大于 ）， Wx =（也可以略小于 ） 查找個(gè)體系的汽液相平衡數(shù)據(jù) (《化工原理第四版》化學(xué)工業(yè)出版社 ) 如表 31 表 31 正戊烷 正己烷的 飽和蒸汽壓和溫度的關(guān)系 總壓為 p= tx關(guān)系式為BABpp ppx?????? ； ty關(guān)系式為 xpp A??y 計(jì)算結(jié)果列于表 32 溫度 /℃ p176。冷凝后回流液和產(chǎn)品溫度不高，無(wú)需再次冷凝，制造設(shè)備較為簡(jiǎn)單，為節(jié)省資金，選全凝器。 由于泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，塔的制造比較方便，而其他進(jìn)料方式對(duì)設(shè)備的要求 高，設(shè)計(jì)起來(lái)難度相對(duì)加大，所以采用泡點(diǎn)進(jìn)料。 泡點(diǎn)進(jìn)料對(duì)塔操作方便，不受季節(jié)氣溫影響。泵和自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置配合控制進(jìn)料。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 原料：正戊烷 正己烷 正乙烷含量：料液含量 （摩爾分?jǐn)?shù)） 設(shè)計(jì)要求：塔頂?shù)恼彝楹坎恍∮?（摩爾分?jǐn)?shù)） 塔底的正乙烷含量不大于 （摩爾分?jǐn)?shù)） 回流比為最小回流比的 2 倍 其中 （因?yàn)槟柗謹(jǐn)?shù)計(jì)算比較方便） 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 轉(zhuǎn)化為摩爾分?jǐn)?shù) 液料轉(zhuǎn)化：86457255 7255?? 塔頂正乙烷轉(zhuǎn)化： 86472967296?? 塔底正乙烷轉(zhuǎn)化 8696724 724?? 正乙烷和正戊烷的基本數(shù)值如下圖① 石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè) .pdf 7 操作壓力 為降低塔的操作費(fèi)用，操作壓力選為常壓 其中塔頂壓力為 4kPa（表壓）或 （絕對(duì)壓力） 塔底壓力 ? ?PaN )530~265(100 4 3 2 5 ?? 8 二、流 程的確定和說(shuō)明 加料方式 加料分兩種方式：泵加料和高位槽加料。 6 設(shè) 計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)依據(jù)于教科書(shū)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)所提出的題目進(jìn)行分析并做出理論計(jì)算。故塔設(shè)備對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、成本乃至能源消耗都有著至關(guān)重要的影響。若就單元裝置而論 ,塔設(shè)備所占比重往往更大 ,例如在成套苯蒸餾裝置中 ,塔設(shè)備所占比重竟高達(dá) %。 在化工、煉油和石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中 ,塔設(shè)備作為分離過(guò)程工藝設(shè)備 ,在蒸餾、精餾、萃取、吸收和解吸等傳質(zhì)單元操作中有著重要的地位。在生成的氣相中，混合物的組成將發(fā)生改變，相對(duì)揮發(fā)度大的輕相在氣相中得到富集，而相對(duì)揮發(fā)度小的重相則在液相中富集，從而達(dá)到分離提純的目的。在正常操作狀況下，氣相為分散相，液相為連續(xù)相，氣相組成呈階梯變化，屬逐級(jí)接觸逆流操作過(guò)程。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率高的優(yōu)點(diǎn)。 1 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題目 : 分離正戊烷 正己烷用篩板精餾塔設(shè)計(jì) 院 系： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 過(guò)控 111 班 學(xué) 號(hào)： 2022301920 學(xué)生姓名： 蔡洋 指導(dǎo)教師： 年 月 日 2 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 機(jī)械工程學(xué)院 過(guò)控 教研室 學(xué) 號(hào) 2022301920 學(xué)生姓名 蔡洋 專(zhuān)業(yè)（班級(jí)） 過(guò)控 111 設(shè)計(jì)題目 分離正戊烷 正己烷用篩板精餾塔設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù) 料液種類(lèi)：正戊烷 正己烷混合液 年處理量： 40000 噸 料液濃度： 55% （輕組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 塔頂產(chǎn)品濃度： 96%（輕組組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 塔底釜液濃度： 96%（重相組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)： 330天（一年中有一個(gè)月檢修） 精餾塔塔頂壓強(qiáng)： 4kPa（表壓） 設(shè)備形式：篩板精餾塔 廠址：淮南地區(qū) 設(shè) 計(jì) 要 求 完成精餾塔工藝設(shè)計(jì) 、精餾設(shè)備設(shè)計(jì)、配管設(shè)計(jì)，繪制塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 工 作 量 說(shuō)明書(shū)總頁(yè)數(shù)不少于 25頁(yè) 工 作 計(jì) 劃 第一天：省定題目，第二天：借書(shū)查資料，第三天：開(kāi)始計(jì)算，第四天：把不會(huì)計(jì)算的到圖書(shū)館找書(shū)查，第五天：計(jì)算，查資料，第六天：計(jì)算，校核，第七天：計(jì)算，校核，第八天：總結(jié)，從頭復(fù)查一遍，第九天：排版，打印 參 考 資 料 1 《化工原理課程設(shè)計(jì)》中國(guó)石化出版社 2 《化工原理（下冊(cè)）》化學(xué)工業(yè)出版社 3《化工原理第四版》化學(xué)工業(yè)出版社 ) 指導(dǎo)教師簽字 教研室主任簽字 2022 年 12月 16日 3 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名： 蔡洋 學(xué)號(hào)： 2022301920 專(zhuān)業(yè)班 級(jí)： 過(guò)控 111 課程設(shè)計(jì)題目： 分離正戊烷 正己烷用篩板精餾塔設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 4 一、概述 ........................................................................................................................................... 5 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................................................................. 6 技術(shù)來(lái)源 ............................................................................................................................. 6 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ................................................................................................................. 6 操作壓力 .................