化工原理課程設(shè)計(jì)--苯-甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì)-展示頁
2025-06-17 14:08本頁面
【正文】 —— 苯 甲苯 混合液 篩板 精餾 塔的設(shè)計(jì) 姓 名 ： 班 級 ： 高材 11002 學(xué) 號 : 序 號 ： 年 月 苯 甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì) I 目錄 1 苯甲苯混合液篩板精餾塔 設(shè)計(jì)概述 ........................................................................ 1 2 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 .......................................................................................... 1 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................................................................. 2 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 .............................................................. 2 精餾塔的物料衡算 .......................................................................................... 3 塔板數(shù)的確定 .................................................................................................. 4 塔的精餾段操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ...................................... 6 ................................................................................... 8 4 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 .................................................................................... 8 ....................................................................................................... 8 塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................................. 9 5 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 .............................................................................................. 10 6精餾段塔板負(fù)荷性能圖 ........................................................................................... 12 7設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 ....................................................................................................... 15 苯甲苯混合液篩板精餾塔設(shè)計(jì) 1 1 苯甲苯混合液篩板精餾塔 設(shè)計(jì)概述 塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，已經(jīng)受到化工行業(yè)的極大重視。 精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工，煉油，石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)生產(chǎn)上的不同要求，精餾操作可以是連續(xù)的或間歇的，有些特殊的物系還可采用衡沸精餾或萃取精餾等特殊方法進(jìn)行分離。 2 板式精餾塔設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 苯 甲苯 混合液 篩板 精餾 塔的設(shè)計(jì)。 (2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得低于 98％ (質(zhì)量 )。 三、操作條件 (1)精餾塔頂壓強(qiáng)： (表壓 ) (2)進(jìn)料熱狀態(tài)：飽和液體 (3)回流比： R=。 (4)編制設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表 苯 甲苯混合液篩板精餾塔的設(shè)計(jì) 2 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯一甲苯混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。塔底設(shè)置再沸器采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 塔板的類型為篩板塔精餾，篩板塔塔板上開有許多均布的篩孔，孔徑一般為3～ 8mm，篩孔在塔板上作正三角形排列。 苯一甲苯屬理想物系，可采 用逐板計(jì)算求理論板 數(shù)。取 α的平均值 ： α=（ +） /2= 2 .4 7 51 ( 1 ) 1 1 .4 7 5xxy xx????? ? ? 采用飽和液體進(jìn)料， q=1。 用 提餾 段操作線和相平衡方程繼續(xù)逐板計(jì)算 88 7 881 . 2 6 0 . 0 0 3 0 . 7 3 8 0 . 5 3 22 . 4 7 5 1 . 4 7 5yy x x y? ? ? ? ?? 交替應(yīng)用相平衡線和精餾段操作線方程得到以下數(shù)據(jù)： n 8 9 10 11 12 13 14 15 16 xn yn 因?yàn)?x16=xW= 故提餾段理論板 n=8（不包括塔釜）。 （ 2） 全塔效率的計(jì)算 查 譚天恩 《化工原理》 P73 圖 101 溫度組成圖得到，塔頂溫度 tD=℃ ，塔釜溫度 tW=℃ ，全塔平均溫度 tm=℃ 。 總塔板數(shù)數(shù)pN=p1N+p2N=28 塔 的精餾段操作工藝條件及相關(guān) 物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 （ 1） 平均壓力 Pm 塔頂操作壓力 P＝ 4+= kPa 每層塔板壓降 按 △ P＝ kPa 進(jìn)料板壓力 FP ＝ +12＝ kPa 精餾段平均壓力 Pm＝（ +）／ 2＝ kPa （ 2） 平均 溫度 查譚天恩 《化工原理》 P73 圖 101 溫度組成圖得到， 塔頂溫度 tD=℃ 進(jìn)料板溫度 Ft ＝ ℃ ， 于是精餾段 平均溫度 mt =（ +） /2 = ℃ （ 3）平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 塔頂 ： 由 y1=xD=,代入相平衡方程得 x1= ,m = 0. 98 3 78 .1 + 1 0. 98 3 ) 92 .1 78 .3 4 /VDM k g k m ol? ? ?（ ,m = 0. 95 9 78 .1 + 1 0. 95 9) 92 .1 78 .6 7 /LDM k g k m ol? ? ?（ 進(jìn)料板 ： yF=， xF= ,m = 0. 74 0 78 .1 + 1 0. 74 0) 92 .
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