化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯連續(xù)篩板式精餾塔的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 14:26本頁(yè)面
【正文】 ???????THNZ精精提餾段的有效高度為： 21?提提在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔，其高度為 ，故精餾塔的有效高度為：?????精提 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置因塔徑 ，可選用單溢流，弓型降液管，凹行受液盤(pán)，不設(shè)進(jìn)口堰。塊 ，全 塔 所 需 實(shí) 際 塔 板 數(shù) ： 提精 210???PPN全塔效率： %5120??PTN第三章 板式塔主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 塔的工藝條件及物性的數(shù)據(jù)計(jì)算 操作壓力的計(jì)算塔頂操作壓力 kpaPD10?假設(shè)每層塔板壓降 K7.?進(jìn)料板壓力 PaF107???精餾段平均壓力 ?塔釜壓力 Kpw4.進(jìn)料板壓力 ??提餾段平均壓力 ?? 操作溫度計(jì)算= t = t =精餾段平均溫度 ℃???m提餾段平均溫度 ℃310t 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 由 , 。 選塔依據(jù) 篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉.2) 氣體壓降小、板上液面落差也較小.全塔物料衡算板數(shù)的確定篩板塔的設(shè)計(jì)畫(huà)篩板負(fù)荷性能圖熱量衡算附屬設(shè)備及主要附件的設(shè)計(jì)3) 塔板效率較高.改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔.第二章 精餾塔的工藝設(shè)計(jì) 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾分率：進(jìn)料組成： =+(208)=溜出液組成： =+(208)=釜液組成： =+(208)=進(jìn)料量 F=100kmol/h總物料衡算： 即：F?? WD??10易揮發(fā)組分物料衡算： 即：WDFxx?.聯(lián)立解得：D=，W= 原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量：苯的摩爾質(zhì)量： kg/mol 甲苯的摩爾質(zhì)量： kg/?AM14.?BM=+()==+()==+()= 物性參數(shù)的計(jì)算 操作溫度的計(jì)算由苯甲苯的氣液平衡關(guān)系表 21 知：（) 表 21苯的摩爾分?jǐn)?shù) 苯的摩爾分?jǐn)?shù)溫度 t/℃ 液相x/％氣相y/％溫度t/℃ 液相x/％氣相y/％ 下面用內(nèi)插法分別求塔頂，進(jìn)料，塔釜的溫度，分別用 ， ， 表示：DtFWt對(duì)于塔頂： =，由氣液平衡關(guān)系表用內(nèi)插法求 ，即：Dx塔頂溫度： = 解得： =℃?進(jìn)料溫度： = 解得： =℃.塔底溫度： = 解得： =℃?精餾段平均溫度：t = = =℃1DFt?提溜段平均溫度：t = = =℃2WFt0.. 相對(duì)揮發(fā)度 α 的計(jì)算苯—甲苯的飽和蒸汽壓可用安托因方程求解，即：Lg =A 式中：t：物系溫度，單位：℃ . ：飽和蒸汽壓 ，0pBtC? 0pkPa/A,B,C,—Antoine 常數(shù)，見(jiàn)如下表 22 表 22組分 A B C苯(A) 甲苯(B) 即：苯甲苯的安托因方程分別為： .???tPBA對(duì)于塔頂： =℃，則 = = 0lA4..8?0AP = =?Bα = = =同理，塔底 ： =℃ 則 = = ??0AP = = 解得： p =, p =α = = =相對(duì)揮發(fā)度為： = = =?m?WD?.?從而得到相平衡方程:y= = x)1(??x.泡點(diǎn)進(jìn)料：q=1，X =X =，代入相平衡方程，得 y = = ??最小回流比為：R = = =?R=（~）R ，取 R= = =? 精餾塔汽液相負(fù)荷精餾段：L=RD= =? V=(R+1)D=(+1) =提餾段： =L+qF=+1 100= kmol/)(????VFqV 操作線方程的確定精餾段操作線方程的確定： =..9????DxLy .??x提餾段操作線方程的確定 ...????? xxVW聯(lián)立以上兩式得： ， 精餾塔理論塔板數(shù)的計(jì)算對(duì)于苯甲苯物系，我采用了相平衡方程與操作線方程式逐板計(jì)算法求理論板數(shù)：精餾段操作線方程： （1）???nnxy提溜段操作線方程： （2）5?平衡線方程： （3）nnn )(??由于是全凝器： ?D從第一塊塔板下降的液體組成由式（3）求得： .. ?????yx第二塊板上升的氣相組成用式（1）求得： ???y第二塊板下降的液相組成由（3）式求得： ?????yx用此法依次計(jì)算得: ， 703?63x ， .? ， 6255xqx?57.因?yàn)?,所以第 6 塊板上升的氣相組成由提餾段操作線方程(2)求得:qx?5 ?????y ?yx以此計(jì)算得： ， 07?207x ， .? ， 249 49x ， ? ， 72.??Wx根據(jù)以上求解結(jié)果可得：總理論板數(shù)為 ，第 6 塊板為進(jìn)料板，塊 （ 含 塔 釜 ）1TN精餾段理論板數(shù)為 5 塊，提餾段理論板數(shù)為 6 塊。具體連續(xù)精餾流程參見(jiàn)下圖（圖 121）： 全凝器 回流 出料 乙胺二乙胺溶液 塔釜 167。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，冷凝液部分利用重力泡點(diǎn)回流；部分連續(xù)采出經(jīng)冷卻器冷卻后送至產(chǎn)品罐。 第一章 緒論167。通過(guò)對(duì)精餾塔的運(yùn)算，可以得出精餾塔的各種設(shè)計(jì)如塔的工藝流程、生產(chǎn)操作條件及物性參數(shù)是合理的，換熱器和泵及各種接管尺寸是合理的，以保證精餾過(guò)程的順利進(jìn)行并使效率盡可能的提高。此設(shè)計(jì)針對(duì)二元物系的精餾問(wèn)題進(jìn)行分析、選取、計(jì)算、核算、繪圖等，是較完整的精餾設(shè)計(jì)過(guò)程，該設(shè)計(jì)方法被工程技術(shù)人員廣泛的采用。
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