化工原理课程设计-分离苯—甲苯混合物5000kgh的连续操作精馏装置(编辑修改稿)

化工原理课程设计-分离苯—甲苯混合物5000kgh的连续操作精馏装置(编辑修改稿)内容摘要：

 进料板平均摩尔质量计算 由上面理论板的算法，得 Fy ＝ ， Fx ＝ )/()8 7 ( 7 , k m o lkgM FV  天津商业大学化工学院化工原理课程设计 13 )/()(, k m o lkgM FL  塔底平均摩尔质量计算 由 xw=,由相平衡方程，得 yw= )/()(, k m o lkgM WV  )/()0 7 ( 7 , k m o lkgM WL  精馏段平均摩尔质量 )/( k m o lkgM V  )/( k m olkgM L  提馏段平均摩尔质量 )/( k m o lkgM V  )/( k m o lkgM L  平均密度计算 ①气相平均密度计算 由理想气体状态方程计 算，精馏段的平均气相密度即 提馏段的平均气相密度 )/()( 3, mkgRTPV mMVm   ②液相平均密度计算 液相平均密度依下式计算，即 ) / ( 88 . 2 ) 15 . 273 24 . 83 ( 314 . 8 09 . 79 8 . 107 3 m kg RT PV m M Vm        天津商业大学化工学院化工原理课程设计 14 塔顶液相平均密度的计算 由 tD＝ ℃，查手册得 )/()。 /( 33 mkgmkg BA   塔顶液相的质量分率 aa求得 ）（得 3m,m, / 1 3。 0 1 mDLDL   进料板液相平均密度的计算 由 tF＝ ℃，查手册得 )/()。 /( 33 mkgmkg BA   进料板液相的质量分率 )7 4 ( 4 4  A ）（得 3m,m, /。 mFLDL   塔底液相平均密度的计算 由 tw＝ ℃，查手册得 )/( 8 5)。 /( 8 6 33 mkgmkg BA   塔底液相的质量分率 0 6 )0 7 ( 7 7  Aa ）（得 3m,m, / 8 4。 8 59 3 8 60 6 mWLWL   精馏段液相平均密度为 天津商业大学化工学院化工原理课程设计 15 02 3 Lm 提馏段液相平均密度为 ）（ 3/ 962 07 mLm  液体平均表面张力计算 液相平均表面张力依下式计算，即 塔顶液相平均表面张力的计算 由 tD＝ ℃，查手册得 )/()。 /( mmNmmN BA   )/(, mmNDmL  进料板液相平均表面张力的计算 由 tF＝ ℃，查手册得 )/( )/()。 /(, mmNmmNmmNFmL BA    塔底液相平均表面张力的计算 由 tW＝ ℃，查手册得 )/( )/()。 /(, mmNmmNmmNWmL BA    精馏段液相平均表面张力为 )/( mmNLm  提馏段液相平均表面张力为 )/( mmNLm  液体平均粘度计算 液相平均粘度依下式计算，即 μ Lm=Σ xiμ i 塔顶液相平均粘度的计算 由 tD＝ ℃，查手册得 )( )()。 (, sm P asm P asm P aDmL BA    进料板液相平均粘度的计算 天津商业大学化工学院化工原理课程设计 16 由 tF＝ ℃，查手册得 )( )()。 (, sm P asm P asm P aDmL BA    塔底液相平均粘度的计算 由 tw＝ ℃，查手册得 )( )()。 (, sm P asm P asm P aDmL BA    精馏段液相平均粘度为 )(30 29 , sm P amL  提馏段液相平均粘度为 )( , smP amL  气液负荷计算 精馏段： 提馏段： ) / ( 0018 . 0 15 . 796 3600 39 . 86 . ) / ( . 28 . 1 ) / ( 21 . 3 3600 79 . 84 89 . 274 3600 ) / ( . 119 ) 1 31 . 1 ( ) 1 ( ) 1 ( 3 3 s m M V L h kmol qF D R L s m M V V h kmol F q D R V Lm Lm S Vm Vm s                              ) / ( 00068 . 0 6 . 810 3600 21 . 80 . 3600 ) / ( . 28 . 1 ) / ( 90 . 2 3600 09 . 79 . 3600 ) / ( . ) 1 28 . 1 ( ) 1 ( 3 3 s m M V L h kmol D R L s m M V V h kmol D R V Lm Lm S Vm Vm s                          天津商业大学化工学院化工原理课程设计 17 五 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 塔径的计算 塔板间距 HT的选定很重要，它与塔高、塔径、物系性质、分离效率、塔的操作弹性，以及塔的安装、检修等都有关。 可参照下表所示经验 关系选取。 表 7 板间距与塔径关系 塔径 DT， m ～ ～ ～ ～ ～ 板间距 HT，mm 200～ 300 250～ 350 300～ 450 350～ 600 400～ 600 对精馏段： 初选板间距  ，取板上液层高度 mhL  ， 故 h m   ； 查史密斯关联图 得 C20=；依式 20 20  CC 校正物系表面张力为 )/m( mN 时20 2 0 . 9 80 . 0 7 2 0 . 0 7 1 32 0 2 0CC              )/( a x smCVVL    可取安全系数为 ，则（安全系数 — ）， 故 按标准 ,塔径圆整为 对提馏段： 初选板间距  ，取板上液层高度 mhL  ， 故 h m   ； 1 12 LmS vmLV            查 [2]： 165P 图 3— 8得 C20=；依式 20 20  CC= ) ( 826 . 0 14 . 3 . 4 4 ) / ( 826 . 0 180 . 1 7 . 0 7 . 0 max m V D s m S             0338 . 0 9 . 2 65 . 810 . 00068 . 0 5 . 0 5 . 0                              V S L S V L   天津商业大学化工学院化工原理课程设计 18 校正物系表面张力为 /mN m 时 按标准 ,塔径圆整为 将精馏段和提溜段相比较可以知道二者的塔径不一致，根据塔径的选择规定，对于相差不大的二塔径取二者中较大的，因此在设计塔的时候塔径取。 精馏塔有效高度的计算 Z精 =（ 101） *= Z提 =（ 201） *= 在精馏塔上方开一人孔，高度为 所以精馏塔总高度为 ++=12m 六 塔板主要工艺尺寸的计算 溢流装置计算 因塔径为 1m 可以选用单溢流弓形降液管 堰长 Lw== 溢流堰高度 Hw=hlhow 选用平直 How=84/1000*1*(*7*3600/)= 选取上清液层高度 HL=60mm Hw== 弓形降液管高度 Wd 和截面积 Af 由 Lw/D= Af/at=， Wd/D= 所以 Af= *= Wd=*1= 所以停留时间 =3600*Af*Ht/Lh=3600***3600=5 所以设计合理 弓形降液管低隙高度 Ho=Lh/3600**= Hwh0== 所以设计合理 ) ( . 759 . 0 14 . 3 . 4 4 ) / ( 759 . 0 08 . 1 7 . 0 7 . 0 ) / ( 08 . 1 21 . 3 21 . 3 15 . 796 069 . 0 max max m V D s m s m C S V V L                      天津商业大学化工学院化工原理课程设计 19。