2 精馏塔的工艺计算

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1、2精馏塔的工艺计算2.1精馏塔的物料衡算2.1.1基础数据（一）生产能力：10万吨/年，工作日330天，每天按24小时计时。（二）进料组成：乙苯212.6868Kmol/h；苯3.5448Kmol/h；甲苯10.6343Kmol/h。（三）分离要求：馏出液中乙苯量不大于0.01，釜液中甲苯量不大于0.005。2.1.2物料衡算（清晰分割）以甲苯为轻关键组分，乙苯为重关键组分，苯为非轻关键组分。表2.1进料和各组分条件编号组分/kmol/h/%1苯3.54481.56252甲苯10.63434.68753乙苯212.686893.

2、7500总计226.8659100由《分离工程》P65式3-23得：（式2.1）Kmol/hW=F-D=226.8659-13.2434=213.6225Kmol/hKmol/hKmol/hKmol/hKmol/h编号组分/kmol/h馏出液釜液1苯3.54483.544802甲苯10.63439.56621.06813乙苯212.68680.1324212.5544总计226.865913.2434213.6225表2-2物料衡算表2.2精馏塔工艺计算2.2.1操作条件的确定一、塔顶温度纯物质饱和蒸气压关联式（化工热力学P19

3、9）：表2-3物性参数组份相对分子质量临界温度临界压力苯78562.248.9甲苯92591.841.0乙苯106617.236.0注：压力单位0.1Mpa，温度单位K名称ABCD苯-6.982731.33213-2.62863-3.33399甲苯-7.286071.38091-2.83433-2.79168乙苯-7.486451.45488-3.37538-2.23048表2-3饱和蒸汽压关联式数据以苯为例，同理，可得露点方程：，试差法求塔顶温度表2-4试差法结果统计t80.085.0100105.51061.00801.17

4、291.79612.07942.10670.38710.45870.73940.87120.88400.16720.20170.34170.40950.4161等式左边2.18711.84881.52980.98040.9664等式右边0.98690.98690.98690.98690.9869故塔顶温度=105.5℃二、塔顶压力塔顶压力三、塔底温度泡点方程：试差法求塔底温度t1001101301351360.73940.99221.69871.92491.97280.34170.47260.85390.97951.0063等式

5、左边0.34370.47510.85800.98411.0110等式右边1.01331.01331.01331.01331.0133故塔底温度=136℃二、塔底压力塔底压力三、进料温度进料压力为，泡点方程：试差法求进料温度t1001101301321331.79612.33573.77773.95214.04150.73940.99221.69871.78661.83180.34170.47260.85390.90250.9276等式左边0.38310.52600.93920.99161.0186等式右边1.01331.0133

6、1.01331.01331.0133故进料温度=133℃四、相对挥发度的计算据化学化工物性数据手册，用内插法求得各个数据℃，；℃，；℃，综上，各个组份挥发度见下表组份进料温度133塔顶温度105.5塔底温度136平均相对挥发度苯4.385.9615.1705甲苯1.972.5141.962.148乙苯1111据清晰分割结果，计算最少平衡级数。2.2.2塔板数的确定一、最小回流比Rmin本设计为泡点进料，即饱和液体进料，q=1由恩特伍德公式：试差法求得2.3则最小回流比二、实际回流比根据混合物分离的难易程度，取实际回流比为最小回流

7、比的1.2倍则R=1.2Rmin=1.2×1.304=1.565三、全塔理论板数的确定查《化工原理》下P33图1-28吉利兰图得将代入，求得N=15.2四、进料板的计算因为所以,第5层理论板是加料版。3精馏塔主要尺寸的设计3.1塔径的计算3.3.1填料精馏塔有关参数操作回流比：R=2理论板数：NT=16进料板序号：NF=5塔顶温度：tD=105.5℃塔釜温度：tW=136℃3.3.2塔顶有关参数计算[4由化工物性手册查得：气体平均摩尔质量：气体密度：液体密度：3.3.3进料板有关参数计算气相组成：气体平均摩尔质量：气体密度：3.

8、3.4精馏段塔径计算液相质量流量为：气相质量流量为：流动参数为：由于填料选择的是金属孔板波纹填料350Y；查埃克特通用关联图得：由于代入上式中得：即：由于即：由公式圆整后为0.6m3.3.5提溜段塔径计算液相质量流量为：气相质量流量为：流动参数为：同上，查图得：