化工原理课程设计---浮阀塔设计

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1、设计条件:常压：p=1atm处理量：50000t/y进料组成：馏出液组成：釜液组成：(以上均为质量分数)塔顶全凝器：泡点回流每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4kPa加热方式：间接加热第一章塔板工艺计算1.基础物性数据表1-1苯、甲苯的粘度温度℃020406080100120苯0.6380.4850.3810.3080.2550.215甲苯0.7580.580.4590.3730.3110.2640.228表1-2苯、甲苯的密度温度℃020406080100120苯--877.4857.3836

2、.6815.0792.5767.9甲苯885.6867.0848.2829.3810.0790.3770.0表1-3苯、甲苯的表面张力温度℃020406080100120苯31.6028.8026.2523.7421.2718.8516.49甲苯30.8928.5426.2223.9421.6919.4917.34表1-4苯、甲苯的摩尔定比热容温度℃050100150苯72.789.7104.8118.1甲苯93.3113.3131.0146.6表1-5苯、甲苯的汽化潜热温度℃20406080100120苯431.1420.

3、0407.7394.1379.3363.2甲苯412.7402.1391.0379.4367.1354.22物料衡算122.1塔的物料衡算（1）苯的摩尔质量：甲苯的摩尔质量：=（2）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数塔顶易挥发组分质量分数，摩尔分数釜底易挥发组分质量分数，，摩尔分数原料液易挥发组分质量分数，摩尔分数料液流量F=50000*1000/(330*24)=6313.13kg/h=80.82kmol/h由公式：F=D+W，F=D＋W代入数值有：塔顶产品(馏出液)流量D=45.12kmol/h；釜底产品(釜液)流量W=3

4、5.70kmol/h。2.2分段物料衡算根据相平衡曲线，泡点进料时q=1有，1.38由梯形图可知,全回流下最少理论板8。有理论板得捷算法有根据兰吉利图,选取不同的R值,计算值，吉利兰图找到对应点，自此引铅垂线与曲线相交，由于此交点相应的纵标值，可以做出以下图像：曲率变化最大的点是在R=2.15，N=14.4915处，即理论板是15块所以精馏段液相质量流量*45.12=97kmol/h，精馏段气相质量流量3.15*45.12=142.13kmol/h，精馏段操作线方程,即=+0.307，因为泡点进料，所以进料热状态q=1，所以

5、，提馏段液相质量流量L'=L+qF=177.8kmol/h，提馏段气相质量流量V'=V-(1-q)F＝142.13kmol/h，所以，提馏段操作线方程，即=-0.006,画出的梯形图如下：总板数=13-1=12,，进料板为第7块。理论板计算用逐板法计算理论板塔板数由于泡点进料q=1，0.44，第一块板上升蒸汽组成，，从第一块板下降的液体组成=/(2.43-1.43)=0.921211,依次反复计算有0.94540.87690.91470.81530.87200.73710.81780.64870.75660.56120.69

6、590.48500.64310.42580.44，则从第九块板起，用提馏段操作方程计算0.28920.14340.09350.04070.02240.009348，因为釜底间接加热，所以总共需要理论板数是11-1=10块，第8块进料，精馏段是7块，提馏段是3块。122.12.22.3实际塔板数计算根据内插法，可查得：苯在泡点时的黏度μa(mPa.s)＝0.2854，甲苯在泡点是的黏度μb(mPa.s)＝0.2629,平均粘度μa*+μb*(1-)=0.2728mPa.s，塔顶及塔底平均温度72.3+98.6)/2=85.45

7、，此温度对应的粘度是苯1=0.3112mPa.s，2=0.2556mPa.s，平均相对挥发度=1+2）/2=0.2834mPa.s，根据《化学化工理课程设计》柴诚敬P8的公式有:总板效率0.17-0.616㏒=0.5175，实际板数=12/0.5175=23.224，精馏板实际板数,提馏板实际板数3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算平均摩尔质量的计算11.1平均摩尔质量塔顶XD=Y1=0.966，通过上图拟合处理相平衡曲线,得出0.922=，，进料板，塔釜=0.0064，=0.0267，，，精馏段平均摩尔质量=80.98，

8、，提馏段平均摩尔质量，89.26。1.1操作压强操作压强=101.3+4=105.3kPa，取每层塔板压降105.3+12113.7kPa，塔底压强105.3+24122.1kPa，精馏段平均操作压力：kPa，提馏段平均操作压力：kPa，1.2操作温度lgPa*=6.02232-1206.