苯－氯苯連續(xù)精餾塔設(shè)計二設(shè)計正文-在線瀏覽
2025-01-08 22:51本頁面
【正文】 論板層數(shù) 相對揮發(fā)度 1 ( 1)qq qxy x??? ?? 將 qy = qx = 代入 上式解得 ? =5 故相平衡方程為 ( 1) 5 4yyx yy????? ? ? （ 3） 聯(lián)立（ 1）、（ 2）、（ 3）式，可自上而下逐板計算所需理論板數(shù)。39。 39。39。L =L+F=+= kmol/h 39。 采用作圖法求最小回 流比。 2 工藝計算 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底的摩爾分率 苯的摩爾質(zhì)量 AM = kg/kmol 氯苯摩爾質(zhì)量 BM = kg/kmol Fx = 0 .5 4 / 7 8 .1 10 .5 4 / 7 8 .1 1 0 .4 6 / 1 1 2 .5? = Dx = 0 .9 7 5 / 7 8 .1 10 .9 7 5 / 7 8 .1 1 0 .0 2 5 / 1 1 2 .5? = Wx = 0 .0 1 / 7 8 .1 10 .0 1 / 7 8 .1 1 0 .9 9 / 1 1 2 .5? = 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 FM =? +() ? = kg/kmol DM =? +() ? = kg/kmol WM =? +() ? = kg/kmol 物料衡算 原料處理 W＝ 1 7 0 0 0 1 0 0 0 3 0 0 2 41 1 2 .0 2? ?= kmol/h 總物料衡算 F=D+ 苯物料衡算 =+? 聯(lián)立解得 D= kmol/h F= kmol/h 第 2 頁 共 18 頁 塔板數(shù)的確定 圖 1010 1xy 理論板層數(shù) TN 的求取 由手冊查得苯 — 氯苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，畫出 xy 圖，見圖 1。 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)。第 1 頁 共 18 頁 苯 氯苯分離板式精餾塔的設(shè)計 1 設(shè)計 方案 本設(shè)計任務(wù)為 分離 苯－氯苯連 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加回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。 塔釜 采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 求最小回流比及操作回流比。在圖 1 中的對角線上，自（ ， ）作垂線即為進(jìn)料（ q線），該線與平衡線的交點坐標(biāo)為 qy = qx = 故最小回流比為 minR = Dqqqxyyx?? = ?? = 取操作回流比為 R=2 minR =2? = 求精餾塔的氣、液相負(fù)荷 L=RD=? = kmol/h V=(R+1)D=? = kmol/h 第 3 頁 共 18 頁 39。V =V= kmol/h 求操作線方程 精餾段操作線方程為 y = 1RR? x + 1DxR? = x + ? = + （ 1） 提餾段操作線方程 39。 39。 39。39。因塔頂為全凝器，則1 ?? 。 第 4 頁 共 18 頁 板號 1 2 3 4 5 6 7 8 y x 0813 Fx? Wx? 圖 2 精餾塔的理論塔板數(shù)為 TN =81=7 進(jìn)料板位置 4FN? 實際板層數(shù)的求取 精餾段實際板層數(shù) 3 0 .4 3 6 .9 8 7N ? ? ?精 提餾段實際板層數(shù) 5 / 0. 43 11 .6 12N ? ? ?提 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算； 操作壓力的計算 塔頂操作壓力 P kPa? 每層塔板壓降 kPa? ? 進(jìn)料板壓力 1 0 1 .3 0 .7 7 1 0 6 .2FP k P a? ? ? ? 精餾段平均壓力 (1 0 1 .3 1 0 6 .2 ) 1 0 3 .82mP k P a??? 操作溫度計算 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、氯苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計算，計算過程略。各項計算如下： 堰長 Wl 取 6 6 28Wl D m? ? ? ? 溢流堰高度 Wh 由 W L OWh h h?? 第 9 頁 共 18 頁 選用平直堰，堰上液層高度 OWh 由式 2 32 .8 41000 hOW WLhEl??? ???? 近似取 E=1，則 2 32 . 8 4 0 . 0 0 0 8 1 3 6 0 01 0 . 0 0 8 91 0 0 0 0 . 5 2 8OWhm???? ? ? ????? 取板上清液層高度 50Lh mm? 故 0 .0 5 0 .0 0 8 9 0 .0 4 1 1Whm? ? ? 弓形降液管寬度 Wd 和截面積 Af 由 D? 查圖 57，得 TAA ? ? 故 20 .0 7 2 2 0 .0 7 2 2 0 .5 0 3 0 .0 3 6 3fTA A m? ? ? ? 0 .1 2 4 0 .1 2 4 0 .8 0 .0 9 9 2dW D m? ? ? ? 依式 T3600 fhAHL? ? 驗算液體在降液管中停留時間，即 T3600 3 6 0 0 0 . 0 3 6 3 0 . 4 5 2 0 . 1 7 50 . 0 0 0 8 1 3 6 0 0fhAH ssL? ??? ? ? ?? 降液管底隙高度 0h 0 39。0 /u m s? 則 0 0 .0 0 0 8 1 3 6 0 0 0 .0 2 2
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