苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案

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1、苯-甲苯连续板式精馏塔的设计方案1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚

2、能满足生产要求，目前应用较为广泛。1.2再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。立式热虹吸特点：▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。1.3冷凝器以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内气液两相间的

3、接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。1.4精馏设计方案的制定及说明精馏塔的类型筛板塔附层设备换热器，全凝器，预热器，再沸器泵原料泵，回流泵及其他流程结构单流程操作压力4kPa(表压)42进料状态泡点进料操作条件回流方式：冷回流，强制回流（全回流）冷却介质：20℃普通水加热介质：水釜底加热方式：间接蒸汽加热热能综合利用为了节约能源考虑经济性及合理性，可以用高温釜液来预热原料以回收部分热能，节约加热介质，可以用较低温度的原料液冷却塔顶蒸汽，同时可节省部分冷却剂。1.1基础数据的搜集表1苯和甲苯的物理性质项目分子式分子量

4、M沸点（℃）临界温度tC（℃）临界压强PC（kPa）苯AC6H678.1180.1288.96895.0甲苯BC6H5—CH392.14110.6318.64107.9表2苯和甲苯的饱和蒸汽压温度80.1859095100105110.6,kPa100.92117.45136.01156.77179.90205.56383.75，kPa38.8645.9054.1164.4574.0385.97101.10表3常温下苯—甲苯气液平衡数据温度80.1859095100105110.6液相中苯的摩尔分率1.0000.7800.58

5、10.4120.2580.1300汽相中苯的摩尔分率1.0000.9000.7770.6300.4560.2620表4纯组分的表面张力温度809010011012042苯，mN/m21.1319.8818.6617.4416.24甲苯，mN/m21.5720.4519.3418.2517.17表5组分的液相密度温度(℃)8090100110120苯,kg/815.2804.0792.6780.9768.9甲苯,kg/811.56801.52791.3780．88770.25表6液体粘度µ温度(℃)8090100110120苯（

6、mP.s）0.32040.28960.26270.23900.2181甲苯0.32100.29310.26770.24420.2225表7Antoine常数值组分ABC苯6.0231206.35220.24甲苯6.0781343.94219.58表8常压下苯——甲苯的气液平衡数据温度t℃液相中苯的摩尔分率x气相中苯的摩尔分率y110.560.000.00109.911.002.50108.793.007.11107.615.0011.2105.0510.020.8102.7915.029.4100.7520.037.298.8

7、425.044.24297.1330.050.795.5835.056.694.0940.061.992.6945.066.791.4050.071.390.1155.075.580.8060.079.187.6365.082.586.5270.085.785.4475.088.584.4080.091.283.3385.093.682.2590.095.981.1195.098.080.6697.098.880.2199.099.6180.01100.0100.02.工艺计算2.1生产要求:原料液组成：苯34.5%（wt%）

8、。产品中：苯含量98.5%残夜中：苯含量1%2.2塔的物料衡算：料液及塔顶.塔底产品含苯摩尔分数:42平均摩尔质量:Mf=0.38378.11+(1-0.383)92.13=86.767kg/molMd=0.98778.11+(1-0.987)92.13=78.29kg/mo