【正文】 苯和甲苯的液相密度ρL表33 苯和甲苯的液相密度溫度℃8090100110120苯kg/m3甲苯kg/m3 液體表面張力σ表34 液體表面張力溫度t,℃6080100120140苯mN/m甲苯mN/m 液體粘度μL表35 液體表面張力溫度t,℃6080100120140苯mPas甲苯mPas 塔的工藝計算塔頂操作壓力 = 每層塔板的壓降 △P= KPa進料操作壓力 PF=+=塔底操作壓力 PW=+=精餾段平均壓力 Pm==提餾段平均壓力 Pm== 操作溫度的計算依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中苯、甲苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計算。 小組討論小組成員共同研究確定設(shè)計計算過程以及解決設(shè)計流程中遇到的問題。板式精餾塔、浮法塔都是常用的塔類型，可以根據(jù)不同塔各自特點選擇所需要的塔。 kJ/kg，閃點為4 ℃，燃點為535 ℃。甲苯幾乎不溶于水( g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多數(shù)其他常用有機溶劑中也有很好的溶解性。甲苯的熔點為95 ℃，沸點為111 ℃。甲苯是最簡單，最重要的芳烴化合物之一。苯比水密度低，但其分子質(zhì)量比水重。 文獻檢索 通過查找兩物質(zhì)的性質(zhì)以及文獻檢索等確定設(shè)計方案。在設(shè)計時要根據(jù)實際需要選定回流比?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件。在此過程中，熱能利用率很低，有時后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。蒸餾是物料在塔內(nèi)的多次部分汽化與多次部分冷凝所實現(xiàn)分離的。實際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。但在化工原理課程設(shè)計中，對第一個原則應(yīng)作較多的考慮，對第二個原則只作定性的考慮，而對第三個原則只要求作一般的考慮。塔是指定在常壓下操作的，塔內(nèi)壓力過大或塔驟冷而產(chǎn)生真空，都會使塔受到破壞，因而需要安全裝置。對于有毒物料，不能讓其蒸汽彌漫車間。同樣，回流比的大小對操作費和設(shè)備費也有很大影響。如前所述在蒸餾過程中如能適當?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。再其次，要考慮必需裝置的儀表(如溫度計、壓強計，流量計等)及其裝置的位置，以便能通過這些儀表來觀測生產(chǎn)過程是否正常，從而幫助找出不正常的原因，以便采取相應(yīng)措施。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。圖1 工藝流程圖 設(shè)計要求 滿足工藝和操作的要求所設(shè)計出來的流程和設(shè)備，首先必須保證產(chǎn)品達到任務(wù)規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定，這就要求各流體流量和壓頭穩(wěn)定，入塔料液的溫度和狀態(tài)穩(wěn)定，從而需要采取相應(yīng)的措施。設(shè)計中采用泡點進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送人精餾塔內(nèi)。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。主要遵循滿足選題要求、經(jīng)濟、安全、環(huán)保、節(jié)能等原則。塔高的確定還與塔頂空間、塔底空間、進料段高度以及開人孔數(shù)目的取值有關(guān)，可查資料[2]。塔板設(shè)計的基本思路是：以通過某一塊板的氣液處理量和板上氣液組成，溫度、壓力等條件為依據(jù)，首先參考設(shè)計手冊上推薦數(shù)據(jù)初步確定有關(guān)的獨立變量，然后進行流體力學(xué)計算，校核其是否符合所規(guī)定的范圍，如不符合要求就必須修改結(jié)構(gòu)參數(shù)，重復(fù)上述設(shè)計步驟直到滿意為止。其設(shè)計計算方法可查閱有關(guān)資料。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，一部分作為回流，其余為塔頂產(chǎn)品，經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。確定設(shè)計方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達到技術(shù)上最先進、經(jīng)濟上最合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低消耗的原則。 廠址選擇齊齊哈爾市富拉爾基區(qū)第2章 設(shè)計方案的選擇與論證設(shè)計方案的確定是指整個精餾裝置的流程、各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式和某些操作指標的確定。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。設(shè)計中采用氣液混合物進料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至溫度后送入精餾塔內(nèi)。 設(shè)備型式：篩板式3設(shè)計原則 本設(shè)計任務(wù)為分離苯甲苯混合物。（6）小孔徑篩板易堵塞，故不宜處理臟的、粘性大的和帶有固體粒子的料液。（4）塔板效率較高，但比浮閥塔稍低。篩板塔的特點如下：（1）結(jié)構(gòu)簡單、制造維修方便（2）生產(chǎn)能力大，比浮閥塔還高。近年來有大孔徑（1025mm）篩板的，它具有制造容易，不易堵塞等優(yōu)點，便。篩板塔盤上分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流堰及降液管等幾部分。從而一反長期的冷落狀況，獲得了廣泛應(yīng)用。五十年代起對篩板塔進行了大量工業(yè)規(guī)模的研究，逐步掌握了篩板塔的性能，并形成了較完善的設(shè)計方法。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，此設(shè)計的塔型為篩板塔。而板式塔又大致可分為兩類：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過程。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，可分為板式塔和填料塔。而工業(yè)上對塔設(shè)備的主要要求是：（1）生產(chǎn)能力大；（2）傳熱、傳質(zhì)效率高；（3）氣流的摩擦阻力?。唬?）操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強，操作彈性大；（5）結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。常見的可在塔設(shè)備中完成的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。 概述高徑比很大的設(shè)備稱為塔器。由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。化工原理苯和甲苯的分離項目設(shè)計方案第1章 緒論精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。蒸氣由塔底進入，與下降液進行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸氣愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達到組分分離的目的。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。塔設(shè)備是煉油、化工、石油化工等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備,更是成為化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收，氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。板式塔內(nèi)設(shè)置一定數(shù)目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質(zhì)熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。它們都可使氣（或汽）液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。工業(yè)應(yīng)用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。篩板塔是很早出現(xiàn)的一種板式塔。與泡罩塔相比，篩板塔具有下列優(yōu)點：生產(chǎn)能力大2040%，塔板效率高1015%，壓力降低3050%，而且結(jié)構(gòu)簡單，塔