精馏塔设计苯和甲苯课件.ppt

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1、精馏塔设计目录精馏塔设计设计项目介绍1塔板数计算2塔板设计3力学衡算4其他部分的设计5设计任务年产8万吨产品；年生产300天，24h运行进料液中轻组分质量分数为30％的摩尔分率塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率塔底轻组分质量分数为2％的摩尔分率物料衡算Step1Step2Step3原料液及塔顶、塔底摩尔分率XF、XD、XW原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量Step1物料衡算产品生产量D、进料流量F、塔底产品流量W物料衡算1.原料液及塔顶、塔底摩尔分率苯:MA=78.11kg/kmol甲苯:MB=92.14kg/kmol进料液中轻组分质量分

2、数为30％的摩尔分率XF=（0.30/78.11）/（0.30/78.11+0.70/92.14）=0.336塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率XD=（0.98/78.11）/（0.98/78.11+0.02/92.14）=0.983塔底轻组分质量分数为2％的摩尔分率XW=（0.02/78.11）/（0.02/78.11+0.98/92.14）=0.024物料衡算2.原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液:MF=xFMA+(1-xF)MB=0.336×78.11+(1-0.336)×92.14=87.43kg/kmol塔顶:MD=xDM

3、A+(1-xD)MB=0.983×78.11+(1-0.983)×92.14=78.35kg/kmol塔底:MW=xWMA+(1-xW)MB=0.024×78.11+(1-0.024)×92.14=91.80kg/kmol塔顶的平均摩尔质量由xD=y1=0.983代入气液平衡方程得x1=0.959MvDm=xDMA+(1-xD)MB=0.983×78.11+(1-0.983)×92.14=78.35kg/kmolMLDm=x1MA+(1-x1)MB=0.959×78.11+(1-0.959)×92.14=78.68kg/kmol物料衡算2.原

4、料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量进料板平均摩尔质量由XF=0.336代入气液平衡方程得yF=0.556MvFm=yFMA+(1-yF)MB=0.556×78.11+(1-0.556)×92.14=84.34kg/kmolMLFm=xFMA+(1-xF)MB=0.336×78.11+(1-0.336)×92.14=87.43kg/kmol塔底平均摩尔质量由xw=0.024代入气液平衡方程得yw=0.046MvFm=ywMA+(1-yw)MB=0.046×78.11+(1-0.046)×92.14=91.49kg/kmolMLFm=xwMA+(

5、1-xw)MB=0.024×78.11+(1-0.024)×92.14=91.80kg/kmol物料衡算2.原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量精馏段的平均摩尔质量Mvm=(78.35+84.34)/2=81.34kg/kmolMLm=(78.68+87.43)/2=83.06kg/kmol提馏的平均摩尔质量Mvm=(91.49+84.34)/2=87.92kg/kmolMLm=(91.80+87.43)/2=89.62kg/kmol物料衡算3.物料衡算产品生产量总物料衡算F=D+W轻组分物料衡算FxF=DxD+Wxw代入数据可得F=127.

6、09+WF*0.336=0.983*127.09+0.024W所以可得F=435.88kmol/hW=294.07kmol/h理论塔板计算相对挥发度α回流比R精馏塔的气、液相负荷V’、L’操作线方程理论板计算实际板数计算理论塔板计算1.相对挥发度的求取理论塔板计算2.回流比R的求取理论塔板计算3精馏塔的气、液相负荷理论塔板计算4.操作线方程理论塔板计算5.理论板计算理论板（不包括再沸器）为13块，进料板为第8板。理论塔板计算5.理论板计算实际板的计算实际板的计算实际板的计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算1.塔径的计算1.2.3.4.操作压力的计算操

7、作温度的计算液体平均表面张力平均密度的计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算操作压力的计算塔顶操作压力PD=P0+P表=101.3+4=105.3kPa每层塔板压降△P=0.9kPa进料板压力PF=105.3+0.9*13=117kPa塔底板压力PF=105.3+0.9*25=127.8kPa精馏段平均压力Pm1=(105.3+117)/2=111.2kPa提馏段平均压力Pm2=(105.3+127.8)/2=116.6kPa操作温度的计算塔顶温度tD=80.40℃进料板温度tF=97.33℃塔底温度tW=111.52℃精馏段平均温度tm=（80.40

8、+97.33）/2=88.87℃提馏段平均温度tm=（111.52+97.33）/2=104.43℃1.塔径的计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算液体平均表面张力的计算塔顶