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《苯甲苯精餾塔設(shè)計(jì)方案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、(一)設(shè)計(jì)方案的確定本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯—甲苯混合物，對(duì)于二元混合物的分離。應(yīng)用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料。將原料通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后進(jìn)入連續(xù)精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后，部分回流，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。操作回流比取最小回流比的1.5倍。塔內(nèi)采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。（二）精餾塔的物料衡算1.原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯的摩爾質(zhì)量：=78.11Kg/Kmol甲苯的摩爾質(zhì)量：=92.13Kg/Kmol2.原料液及塔頂塔底產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量：3.物料衡算（三）塔板數(shù)
2、的確定1.理論塔板數(shù)的求取苯和甲苯屬理想物系，可采用M.T.圖解法求（1）根據(jù)苯和甲苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作y-x圖，參圖1和圖2。（2）求最小回流比及操作回流比R。因泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1在圖1中對(duì)角線上自點(diǎn)e(0.228，0.228)作垂線即為進(jìn)料線，該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為，該點(diǎn)就是最小回流比時(shí)操作線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)。-33-最小回流比：操作回流比：故取操作回流比R=4.41（3）求理論板數(shù)精餾段操作線方程q線方程為如圖1所示，做圖法求得：=18塊（不包括再沸器），第11塊為進(jìn)料板。2塔效率的確定=0.17
3、-0.616lg-33-根據(jù)塔頂、塔釜液相組成，利用表格中的數(shù)據(jù)由拉格朗日插值法可求t，℃x,%y,%t，℃x,%y,%110.560.000.0090.1155.075.5109.911.002.5088.8060.079.1108.793.007.1187.6365.082.5107.615.0011.286.5270.085.7105.0510.020.885.4475.088.5102.7915.029.484.4080.091.2100.7520.037.283.3385.093.698.84
4、25.044.282.2590.095.997.1330.050.781.1195.098.095.5835.056.680.6697.098.894.0940.061.980.2199.099.6192.6945.066.780.01100.0100.091.4050.071.3精餾段的平均溫度℃提餾段的平均溫度℃混合物的黏度精餾段89.825℃時(shí)，進(jìn)料板99.68C時(shí)，提餾段109.80℃時(shí)，-33-精餾段塔板效率提餾段塔板效率精餾段塔板數(shù)提餾段塔板數(shù)全塔總效率（四）精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的
5、計(jì)算1.操作壓力的計(jì)算塔頂操作壓力每層塔板壓降進(jìn)料板壓力塔底操作壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力2.操作溫度的計(jì)算（計(jì)算板效率時(shí)已算出）塔頂溫度℃進(jìn)料溫度℃塔底溫度℃精餾段平均溫度℃提餾段平均溫度℃3.平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算由，查平衡曲線得：-33-進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量由圖解理論板得：查平衡曲線得塔底平均摩爾質(zhì)量查圖得精餾段的平均摩爾質(zhì)量提餾段平均摩爾質(zhì)量2.平均密度的計(jì)算（1）氣相平均密度的計(jì)算由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，精餾段提餾段（2）液相平均密度的計(jì)算液相平均密度依進(jìn)行計(jì)算a)塔頂平均密
6、度的計(jì)算由℃查手冊(cè)得，b)進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算℃，查手冊(cè)得，進(jìn)料板的液相質(zhì)量分率：-33-a)塔底液相平均密度的計(jì)算℃，查手冊(cè)得，塔底的液相質(zhì)量分率：精餾段液相平均密度提餾段液相平均密度2.液相平均表面張力的計(jì)算液相平均表面張力按公式進(jìn)行計(jì)算l塔頂液相平均表面張力的計(jì)算由℃查手冊(cè)得，l進(jìn)料板液相平均表面張力的計(jì)算℃，查手冊(cè)得，l塔底液相平均表面張力的計(jì)算℃，查手冊(cè)得，精餾段液相平均表面張力提餾段液相平均表面張力3.液相平均黏度的計(jì)算（前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)）精餾段液相平均黏度提餾段液相平均黏度（五）精餾塔的
7、塔體工藝尺寸計(jì)算1.塔徑的計(jì)算（1）精餾段的氣液相體積流率為-33-C由式計(jì)算出，可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查出，橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距=0.50m，板上液層高度=0.07m，則查圖得，，取安全系數(shù)為0.6，則空塔氣速為，按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為塔截面積為實(shí)際空塔氣速為（2）提餾段的氣液相體積流率為可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查出，橫坐標(biāo)數(shù)值：-33-取板間距，板上液層高度，則查圖得取安全系數(shù)為0.75，則空塔氣速為，按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為塔截面積為實(shí)際空塔氣速為2精餾塔有效高度的計(jì)算（1）精餾段有效高度為提餾段有效高度為在進(jìn)料板上方開(kāi)一人
8、孔，其高度為0.8m，故精餾塔的有效高度為（六）塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1．溢流裝置計(jì)算因塔徑為2000mm可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)。各項(xiàng)計(jì)算如下：、①精餾段（1）堰長(zhǎng)，?。?）溢流堰高度，由，選用平直堰，堰上液層高度-33-因?yàn)?，，查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖，得E=1.02,則取板上層清液高度=70mm，故②提餾段（1）堰長(zhǎng)，?。?）溢流堰高度，由，因?yàn)?，，查液流收縮系數(shù)計(jì)算圖，得近似取E=1,則取板上層清液高度=80mm，故（1）
