化工原理課程設(shè)計：苯-甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計-展示頁
2025-01-27 15:39本頁面
【正文】 算由tF＝℃，查共線圖得 c. 塔底液相平均黏度的計算由tw＝℃，查共線圖得 精餾段液相平均黏度為 提餾段液相平均黏度為精餾段：提餾段： 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。所以全塔平均溫度=℃。（[1]：）溫度(℃)8090100110120苯（）甲苯（）表7常壓下苯——甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)溫度t℃液相中苯的摩爾分率x氣相中苯的摩爾分率y、塔底產(chǎn)品的摩爾分率物料衡算式:苯的摩爾質(zhì)量 甲苯的摩爾質(zhì)量 、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 原料處理量總物料衡算 苯物料衡算 聯(lián)立解得 式中 F原料液流量 D塔頂產(chǎn)品量 W塔底產(chǎn)品量 塔板數(shù)的確定(1)相對揮發(fā)度的計算苯的沸點:℃ 甲苯的沸點:℃由安托因方程 及網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于苯和甲苯的安托因系數(shù)圖2：苯和甲苯的安托因系數(shù)（來自百度網(wǎng)絡(luò)）① T=℃時苯：甲苯：解得： ② T=℃時苯：甲苯：解得： ℃時 ℃時 （2）最小回流比的求取由于泡點進(jìn)料即飽和液體進(jìn)料，所以取q=1，q線為一條垂直線~2倍，即，則取（3）求精餾塔的氣液相負(fù)荷 （泡點進(jìn)料q=1）（4）求操作線方程精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：（5）逐板法求理論板數(shù)相平衡方程 即 變形得： 用精餾段操作線和相平衡方程進(jìn)行逐板計算： 故精餾段理論板數(shù)n=4用提餾段操作線和相平衡方程繼續(xù)逐板計算： 故提餾段理論板數(shù)n=6（不包括塔釜）理論板數(shù)一共10塊，進(jìn)料板為第5塊由于塔頂壓強(qiáng)為常壓=，理論板為10塊，故塔釜壓強(qiáng)=。(３) 小孔篩板容易堵塞。 篩板塔的缺點是： (１) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 (３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點有： (１) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的60％，為浮閥塔的80％左右。其中由于蒸餾過程的原理是多次進(jìn)行部分汽化和冷凝，熱效率比較低，但塔頂冷凝器放出的熱量很多，但其能量品位較低，不能直接用于塔釜的熱源，在本次設(shè)計中設(shè)計把其熱量作為低溫?zé)嵩串a(chǎn)生低壓蒸汽作為原料預(yù)熱器的熱源之一，充分利用了能量。該物系屬易分離物系，最小回流比較小。設(shè)計中采用泡點進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點后送入精餾塔內(nèi)。由于對物料沒有特殊的要求，可以在常壓下操作。三、操作條件(1)精餾塔頂壓強(qiáng)：常壓 (2)進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點進(jìn)料(3)回流比：自選 (4)單板壓降壓： 四、設(shè)計內(nèi)容及要求(1)設(shè)計方案的確定及流程說明(2)塔的工藝計算(3)塔和塔板主要工藝尺寸的設(shè)計塔高、塔徑以及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定；塔板的流體力學(xué)驗算；塔板的負(fù)荷性能圖。(3)殘液中苯含量不得高于5％(質(zhì)量)。二、設(shè)計任務(wù)(1)原料液中苯含量：質(zhì)量分率＝50％(質(zhì)量)，其余為甲苯。本設(shè)計的題目是苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計，即需設(shè)計一個精餾塔用來分離易揮發(fā)的苯和不易揮發(fā)的甲苯，采用連續(xù)操作方式，需設(shè)計一板式塔將其分離。精餾過程在能量劑驅(qū)動下（有時加質(zhì)量劑），使氣液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分的揮發(fā)度的不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。通過課程設(shè)計，要求更加熟悉工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握化工單元操作設(shè)計的主要程序及方法，鍛煉和提高學(xué)生綜合運用理論知識和技能的能力，問題分析能力，思考問題能力，計算能力等。苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計化工原理課程設(shè)計苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計專業(yè)班級 ：09級化學(xué)工程與工藝2班姓 名 ： 吳凡平 學(xué) 號 ： 06109240 指導(dǎo)老師 ： 姚剛 設(shè)計地點 ： 東南大學(xué)成賢學(xué)院 2011年9月目 錄一 序 言 4 二 板式精餾塔設(shè)計任務(wù)書 5 三 設(shè)計計算 6 設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集
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