分離苯和甲苯混合液的常壓篩板精餾塔設(shè)計(jì)書-展示頁(yè)
2024-08-16 18:50本頁(yè)面
【正文】 D、tDtF：（）/（）=（）/（）tF=℃tD：tD=℃tW：（）/（）=（）/（20）tW=℃所以精餾段平均溫度:t1=（tF+tD）/2=（+）/2=℃提餾平均溫度： t2=(tF+tW)/2=（+）/ 2=℃1． 密度已知：混合液密度：1/PL=aa/PA+ab/PB 混合氣密度：Pv=（T0PM）/式中：PL、Pv表示混合液、混合氣的密度；PA、PB表示A、B純組成的密度；aa、ab表示A、B純組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；T0；P、T代表操作壓力和溫度；M表示平均相對(duì)分子質(zhì)量。6．回流比的選擇 回流比是精餾操作的重要工藝條件，其選擇原則是使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)之和最低。由于飽和水蒸氣溫度與壓力互為單值函數(shù)關(guān)系，其溫度科通過壓力調(diào)節(jié)。此設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)料狀態(tài)有多種，但一般都將料液預(yù)熱到泡點(diǎn)或接近泡點(diǎn)才送入塔中，這主要是由于此時(shí)塔的操作比較容易控制，不致受季節(jié)氣溫的影響。根據(jù)苯和甲苯的物料特性，此設(shè)計(jì)采用常壓操作。 精餾操作經(jīng)常可在常壓、加壓和減壓下進(jìn)行。次設(shè)計(jì)中采用的是用泵輸送原料。二．設(shè)計(jì)方案的確定設(shè)計(jì)題目：分離苯—甲苯混合液的常壓篩板精餾塔：生產(chǎn)能力：處理量為8000kg/h原料：苯含量為40%（mol,下同）的液體進(jìn)料方式：泡點(diǎn)進(jìn)料分離要求：塔頂餾出液苯含量為95%塔底釜液甲苯含量為98%操作要求：取回流比為 倍的最小回流比，裝置流程包括精餾塔，原料預(yù)熱器，再沸器，冷凝器，釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。(4)管路及附屬設(shè)備的計(jì)算與選型，如再沸器、冷凝器。(3)塔板設(shè)計(jì)：計(jì)算塔板各主要工藝尺寸，進(jìn)行流體力學(xué)校核計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)方案確定和說明。 本設(shè)計(jì)采用篩板板式精餾塔完成指定分離任務(wù)，設(shè)計(jì)書中包括物料衡算和能量橫算；以及塔板數(shù)的確定，塔板工藝尺寸的確定，再沸器、全凝器的選型等內(nèi)容。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，按操作壓力還可分為常壓、加壓和減壓蒸餾，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。分離苯和甲苯混合液的常壓篩板精餾塔設(shè)計(jì)書一． 緒論精餾是一種利用回流是液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業(yè)上應(yīng)用最廣的液體混合物分離單元操作，廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、食品、冶金等領(lǐng)域。精餾過程在能量劑驅(qū)動(dòng)下，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(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。 典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、塔底再沸器、塔頂全凝器/冷凝器。本設(shè)計(jì)按以下幾個(gè)階段進(jìn)行：(1)根據(jù)給定任務(wù)，對(duì)精餾裝置的流程、操作條件、主要設(shè)備型式及其材質(zhì)的選取等進(jìn)行論述。蒸餾塔的工藝計(jì)算，確定塔高和塔徑。接管尺寸、泵等，并畫出塔的操作性能圖。(5)繪制精餾塔的設(shè)備圖。蒸餾在塔內(nèi)的多次部分氣化與多次部分冷凝實(shí)現(xiàn)分離，熱量自塔釜輸出，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。塔頂冷凝器采用是全凝器，以便于準(zhǔn)確的控制回流比。確定操作壓力時(shí)，必須根據(jù)所處理物料的性質(zhì)，兼顧技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行考慮。 進(jìn)料狀態(tài)和塔板數(shù)、塔徑、回流量及塔的預(yù)熱負(fù)荷都有密切的聯(lián)系。此外，在泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，精餾段與提餾段的塔徑相同，為設(shè)計(jì)和制造上提供了方便。5．加熱方式的選擇 精餾釜的加熱方式通常采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。同時(shí)，飽和水蒸氣的冷凝替熱較大，價(jià)格較低廉，因此通常用飽和水蒸氣作為加熱劑，在苯設(shè)計(jì)中采用的就是飽和水蒸氣加熱。在本設(shè)計(jì)中采用最小回流比的2倍作為才做回流比。aAF=(*78)/{*78+()*92}=aAD=(*78)/{*78+()*92}=aAW=(*78)/{*78+()*92}=① 求在各點(diǎn)溫度處相應(yīng)的氣相組成如下：塔頂溫度：tD=℃ 氣相組成：yD=%進(jìn)料溫度：tF=℃氣相組成：yF（用內(nèi)插法計(jì)算）（）/（）=（）/（）解得：yF=℃塔底溫度：tW=℃氣相組成：yW（用內(nèi)插法計(jì)算）（）/（）=（）/（100yW0）解得：yW=%② 塔頂、進(jìn)料板、塔底處的液相、氣相平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算：MLD=xD*78+（1xD）*92=MLF=xF*78+（1xF）*92=MLW=xW*78+（1xW）*92=MVD=yD*78+（1yD）*92=MVF=yF*78+（1yF）*92=MVM=yM*78+（1yM）*92=所以，精餾段液相平均摩爾質(zhì)量：ML1=(+)/2= kg/kmol 提餾段液相平均摩爾質(zhì)量： ML2=（+）/2= kg/kmol 精餾段氣相平均摩爾質(zhì)量： MV1=（+）/2= kg/kmol 提餾段氣相平均摩爾質(zhì)量： MV2=（+）/2= kg/kmol③ 在不同溫度下苯和甲苯的密度如下：溫度/℃PA/kg.PB/kg.80859095100105110利用內(nèi)插法可求出tD,tF,tW溫度下的苯和甲苯混合液的密度（單位：kg.） tF=℃ PAF= PBF=1/PLF=+()/,則PLF=tD=℃ :PAD= PBD=1/PLD=+()/,則PLD=tW=℃ :PAW= PBW=1/PLW=+()/,則PLW=所以，精餾段液相平均密度：PL1=(PLF+PLD)/2=(+)/2=提餾段液相平均密度：PL2=(PLF+PLW)/2
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