课程设计任务书 .doc

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1、课程设计任务书一、设计题目——苯—甲苯二元物系板式连续精馏塔原料：苯、甲苯年处理量：36432t原料组成（苯的质量分率）：0.41塔顶产品组成：塔底产品组成：二、操作条件（1）塔顶压强：4kpa（2）进料热状况：q=1/3（3）回流比：R=1.3Rmin(4)单板压降不大于0.7kpa三、设备型式筛板塔四、设计工作日每年330天，每天24小时连续运行五、厂址河北省（大气压约为101.3kpa）六、设计要求1.设计方案的确定及流程说明2.塔的工艺计算3.塔和塔板主要工艺尺寸的确定（1）塔高、塔径及塔板机构尺寸的确定（2）塔板的流体力学体验（3）塔板的负荷性能图4.设计

2、结果一览表5.对本设计的评价表1苯和甲苯的物理性质项目分子式分子量M沸点（℃）临界温度tC（℃）临界压强PC（kPa）苯A甲苯BC6H6C6H5—CH378.1192.1380.1110.6288.5318.576833.44107.7表2苯和甲苯的饱和蒸汽压温度80.1859095100105110.6,kPa，kPa101.3340.0116.946.0155.763.3155.763.3179.274.3204.286.0240.0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汽相中苯的摩尔分率1.0001.00

3、00.7800.9000.5810.7770.4120.6300.2580.4560.1300.26200表4纯组分的表面张力温度8090100110120苯，mN/m甲苯，Mn/m21.221.72020.618.819.517.518.416.217.3表5组分的液相密度温度(℃)8090100110120苯,kg/甲苯,kg/814809805801791791778780763768表6液体粘度µ温度(℃)8090100110120苯（mP.s）甲苯（mP.s）0.3080.3110.2790.2860.2550.2640.2330.2540.2150.22

4、8表7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y110.560.000.00109.911.002.50108.793.007.11107.615.0011.2105.0510.020.8102.7915.029.4100.7520.037.298.8425.044.297.1330.050.795.5835.056.694.0940.061.992.6945.066.791.4050.071.390.1155.075.587.6365.082.586.5270.085.785.4475.088.584.4080.091.283.

5、3385.093.682.2590.095.981.1195.098.080.6697.098.880.2199.099.6180.01100.0100.0图1常压下苯——甲苯的气液平衡数据图设计计算1设计方案的确定本设计采用连续精馏流程，饱和液体进料。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属于易分离物系，最小回流比比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用饱和蒸汽间接加热，塔底产品冷却后送至储罐。2.1原料液进料量、塔顶、塔底摩尔分率进料量：F=36432t/年=4600kg/h苯的摩尔质量MA

6、=78.11Kg/mol甲苯的摩尔质量MB=9213Kg/mol2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量2.3物料衡算总物料衡算：易挥发组分物料衡算：联立得，，D=4600/78.95=58.27kmol/hW=4876.14/91.80=53.12kmol/hF=9576.14/85.82=111.48kmol/h三塔板数的确定1.理论板层数的求取苯-甲苯属理论物系，可采用图解法求理论板层数。①由手册查得苯-甲苯物系的气液平衡数据，绘出x-y图x00.0580.1550.2560.3760.5080.6590.831y00.1280.3040.4530.5960

7、.720.830.9431②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。在图中对角线上，自点e（0.450，0.450）做垂线，ef即为进料线（q线），该线与平衡线的交点坐标为：=0.565=0.350故最小回流比为：=取操作回流比为：③求精馏塔的气、液相负荷④求操作线方程精馏段操作线方⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数，求解结果为：总理论板层数，进料板位置2.实际板层数的求取查图得：塔顶T=81.11塔釜T=109.5==95.3故塔平均温度为95.3℃根据内插法：①苯在95.3℃时的粘度为：②甲苯在95.3℃时的粘度为：依式依式精馏段实际板层数：