化工原理課程設(shè)計：苯-甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-07 15:39本頁面
【正文】 6 9 、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 9 、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 9 9 塔板數(shù)的確定 9 9 13 14 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 14 14 15 16 17 20 21 22 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 23 23 25 塔板主要工藝尺寸的計算 25 25 28 篩板的流體力學(xué)驗算 29 29 30 31 31 32 塔板負(fù)荷性能圖 33 四 設(shè)計結(jié)果一覽表 41 五 板式塔得結(jié)構(gòu)與附屬設(shè)備 42 42 42 44 再沸器 45 板式塔結(jié)構(gòu) 46 六 參考書目 47 七 設(shè)計心得體會 47 八 附錄：苯甲苯連續(xù)精餾過程板式精餾塔示意圖 49 一 序 言 化工原理課程設(shè)計是綜合運用《化工原理》課程和有關(guān)先修課程（《物理化學(xué)》，《化工制圖》等）所學(xué)知識，完成一個單元設(shè)備設(shè)計為主的一次性實踐教學(xué)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個教學(xué)中起著培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。 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行分離。二 板式精餾塔設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目苯甲苯連續(xù)精餾篩板塔的設(shè)計。(2)塔頂產(chǎn)品中苯含量不得低于95％(質(zhì)量)。(4)生產(chǎn)能力：40000t/y苯產(chǎn)品，年開工300天。(4)編制設(shè)計結(jié)果概要或設(shè)計一覽表(5)輔助設(shè)備選型與計算(6)繪制塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖：采用繪圖紙徒手繪制五、時間及地點安排(1)時間：～(第1周～第4周)(2)地點：東南大學(xué)成賢學(xué)院六、參考書目[1]夏清,陳常貴?化工原理下冊?天津：天津大學(xué)出版社，2005[2]任曉光?化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)?北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009三 設(shè)計計算 設(shè)計方案的選定及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集 本設(shè)計任務(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。 (２) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15％。 (４) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。 (２) 操作彈性較小(約2～3)。下圖是板式塔的簡略圖：表1 苯和甲苯的物理性質(zhì)項目分子式分子量M沸點（℃）臨界溫度tC（℃）臨界壓強PC（kPa）苯AC6H6甲苯BC6H5—CH3表2 苯和甲苯的飽和蒸汽壓溫度859095100105,kPa，kPa表3 常溫下苯—甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)（[2]：例1—1附表2）溫度859095100105液相中苯的摩爾分率汽相中苯的摩爾分率表4 純組分的表面張力([1]：附錄圖7)溫度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m20表5 組分的液相密度([1]：附錄圖8)溫度(℃)8090100110120苯,kg/814805791778763甲苯,kg/809801791780768表6 液體粘度181。經(jīng)chemCAD擬合計算的塔頂溫度=℃，塔釜溫度=℃。查液體黏度共線圖圖3：液體粘度共線圖分別查得苯、甲苯在平均溫度下的粘度，平均粘度由公式，得根據(jù)奧康奈爾（O`connell）公式計算全塔效率精餾段實際板層數(shù)提餾段實際板層數(shù)全塔共有塔板19塊，進料板在第9塊板?？蓞⒄障卤硭窘?jīng)驗關(guān)系選取。對提餾段：初選板間距，取板上液層高度，故；查史密斯關(guān)聯(lián)圖 得C20=；依式校正物系表面張力為時，則（—），故 按標(biāo)準(zhǔn),。精餾段有效塔高提餾段有效塔高在精餾段和提餾段各設(shè)人孔一個，高度為600mm,故有效塔高 塔板主要工藝尺寸的計算 精餾段因塔徑D＝，可選用單溢流弓形降液管，采用平行受液盤。圖11：液流收縮系數(shù)計算圖查得E=,則故 c)降液管的寬度與降液管的面積：由查弓形降液管的寬度與面積圖可得圖12：弓形降液管的寬度與面積，故 ， 利用計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積，即（大于5s，符合要求）d)降液管底隙高度：取液體通過降液管底隙的流速（）依式：
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