化工原理课程设计--双组分连续精馏筛板塔的设计

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1、双组分连续精馏筛板塔设计说明书原始数据1.设计题目：双组分连续精馏筛板塔的设计2.原料处理量：1.30×104kg/h3.原料组成：组分名称苯甲苯组成（质量分率）0.78（苯（M=78kg/kmol）,二甲苯（M=92kg/kmol）)4.分离要求：（1）：馏出液中低沸点组分的含量不低于97.5%（质量分率）（2）：馏出液中低沸点组分的收率不低于97%（质量分率）5.操作条件：（1）：操作压力：常压（2）：进料及回流状态：泡点液体设计计算1.全塔物料恒算计算馏出液及残液产量F=D+WF=L+W==0.7335==0.9787M=0.7335×78

2、+（1-0.7335）×92=81.73g/molF==159.06Kmol/h24双组分连续精馏筛板塔设计说明书=0.97D===115.63Kmol/hW=F－DW=159.06－115.63=43.43Kmol/h===0.08072.塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算2.1确定操作压力塔顶：P顶=760mmHg塔底：P底=760mmHg+nΔP(n=20－30块)ΔP=100mmH2On=20p底=760+20×=907.06mmHg2.2根据塔顶压力及塔顶汽相组成用视差法计算塔顶温度（即露点温度）:(1)令td=81.14℃AA=6.

3、906BA=1211CA=220.8AB=6.953BB=1344CB=219.4㏒P0i=Ai－Bi/(Ci+td)lgP0A=AA－BA/(CA+td)=6.906－=785.78mmHglgP0B=AB－BB/(CB+td)=6.953－=302.76mmHg24双组分连续精馏筛板塔设计说明书(其中yA=XD)(其中yB=1－yA)<ε(0.0004)α顶=P0A/P0B=785.78/302.76=2.5954t顶=81.14℃同理，根据塔底压力及塔底残液组成用试差法计算塔底温度（即泡点温度）:(1)令tb=113.30C㏒P0A=Ai－

4、Bi/(Ci+tb)AA=6.906BA=1211CA=220.8AB=6.953BB=1344CB=219.4lgP0A=AA－BA/(CA+tb)=1911.17mmHglgP0B=AB－BB/(CB+tb)=819.03mmHg2.10699×0.0807=0.1700(其中XA=XW)0.90295×(1－0.0807)=0.8300(其中XB=1－XW)0.0001<ε(0.0004)24双组分连续精馏筛板塔设计说明书α底=P0A/P0B=1911.17/819.03=2.3335t底=113.30℃2.3计算平均相对挥发度2.4计算最

5、小回流比Rmin因为进料状态为泡点进料，所以q=1,则3.确定最佳操作回流比及塔板层数采用逐板法计算3.1求相平衡方程式，并化成最简的形式3.2初选操作回流比计算理论塔板数（1）当=1.1×0.78=0.8时,精馏段操作线方程提留段操作线方程24双组分连续精馏筛板塔设计说明书用逐板计算法计算精馏段的板数:（平衡方程与精馏段操作线方程联立逐步求解）=0.9787X1=0.9492→y2=0.9650→X2=0.9181→y3=0.9507→X3=0.8869→y4=0.9362→X4=0.8564→y5=0.9222→X5=0.8281→y6=0.

6、9091→X6=0.8026→y7=0.8973→X7=0.7803→y8=0.8870→X8=0.7614→y9=0.8783→X9=0.7458→y10=0.8711→X10=0.7331

7、1=11块提馏段:所以提馏段的理论板数为m-1=11-1=10块所以该精馏塔的总理论板数为11+10=21块（3）当=1.3×1.6173=2.1025时精馏段：所以精馏段的理论板数为n-1=11-1=10块提馏段：24双组分连续精馏筛板塔设计说明书所以提馏段的理论板数为m-1=10-1=9块所以该精馏塔的总理论板数为10+9=19块（4）当=1.4×1.6173=2.2642时精馏段：所以精馏段的理论板数为n-1=10-1=9块提馏段：所以提馏段的理论板数为m-1=10-1=9块所以该精馏塔的总理论板数为n+m=9+9=18块（5）当=1.5×

8、1.6173=2.4260时24双组分连续精馏筛板塔设计说明书精馏段；所以精馏段的理论板数为n-1=10-1=9块提馏段：所以提馏段的理