分离苯甲苯混合液的筛板精馏塔_化工原理课程设计(编辑修改稿)

分离苯甲苯混合液的筛板精馏塔_化工原理课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

摩尔分率 y 课程设计内页说明书 10 （ 1） 、 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 设苯以 A 表示，甲苯以 B 表示 苯的摩尔质量： Km olKgM A / 甲苯的摩尔质量： mol/ KB 由F D 以Kg1为基准，则： )( BA AF nn nx )(Dx )(wx （ 2） 、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 Km olKgMxMxM BFAFF /)1(  ）（ Km olKgMx BDDD /)1(  ）（ Km olKgMxMx BwAww /)()1(  （ 3） 、 物料衡算 由题意可知 hKmolF /  总物料守恒 WDF  ① 苯物料守恒 WDF  ② 由 ① 、 ② 得： hKm olD / hKm olW / 课程设计内页说明书 11 回流比及 理论塔板的确定 相平衡方程为： nnnnnnn xxxxxxy 6 4 3 6 4 3 )16 4 3 (1 6 4 3 )1(1   求 q线方程 冷夜进料，取 q= 则： q 线方程为 2 5 2 4 5 0  qqFqq xxq xxq qy 由相平衡方程和 q 线方程交点（ ee yx, ）求最小回流比 7 2 1 ,4 9 5  ee yx 回流比的确定 i n  ee eD xy yxR 取 R=*Rmin=*= 最小理论板数的确定 )]) g[ (lg)]1)1l g[ (m i n  （（ WWDD x xxxN 理论板数的捷算法 2 6 7 4 5 0 8 5 4 5 R RR 由吉利兰关联图读出 : 课程设计内页说明书 12 min1NNN = 又 minN = 代入上试得 N= 所以理论塔板数 NT=16 块 精馏段理论板数的确定 64 )]45 45 )96 96 g[ (lg)]1)1l g[ (m i n  （（ FFDDRxxxxN 由吉利兰关联图读出 由吉利兰关联图读出 1N NN R RminR 又 in RN 代入上试得 NR==8（块） 课程设计内页说明书 13 所以精馏段理论塔板数 NR=8（块） 提馏段理论板数的确定 )]) g [ (lg)]1)1l g [ (m i n  （（ WWFFSxxxxN 由吉利兰关联图读出 NN S SminS  又 in SN 代入上试得 NS==9 块 所以提馏段理论塔板数 NS=9（块 ） 最终以精馏段与提馏段理论板数的总和为全塔总理论板数， 即为 17块。 板效率及实际塔板数的确定 求实际板数 由 TTENN 1 得 精馏段实际板数： N 精 = 11 1 0 . 1 6 5 1 7 . 3 0 2 3  （块） 提馏段实际板数： N 提 = 13 （块） 即全塔实际板数为 24块 操作方程的确定 精馏段： Lhk m o lDRL /  V=(R+1)D= = 提馏段： hk m o lqFLL /8 3 . 8 3 7 35 5 . 9 22 7 . 9 1 7 3  课程设计内页说明书 14 hk m o lFqVV /6 6 )(3 4 )1(  精馏段操作线方程： 1  nDnn xxVDxVLy 提镏段操作线方程： 0 0 5 0 6..04 2 1  nWnn xxVWxVLy 精馏段物性数据计算 010 1xy 图 21 苯 甲苯系的气液相平衡图 课程设计内页说明书 15 由 x =x =x =FDW 查表 21 苯 — 甲苯的 气液相平衡得： y =y =y =FDW 计算塔顶、塔底、进料处相对挥发度：      /1 0 . 6 7 4 0 / 1 0 . 6 7 4 0 2 . 5 2 00 . 4 5 0 5 / 1 0 . 4 5 0 5/1yyFFaF xxFF         /1 0 . 9 8 6 / 1 0 . 9 8 6 2 . 4 8 60 . 9 6 5 9 / 1 0 . 9 6 5 9/1yyDDaD xxDD         /1 0 .0 3 4 / 1 0 .0 3 4 2 .9 50 .0 1 1 8 / 1 0 .0 1 1 8/1yyWWaW xxWW    塔内平均相对挥发度为： 33 * * a a aF D W   由苯 — 甲苯在 不同温度 下的 汽液平衡 数据作出组成温度图 由图 22读出塔顶、塔底、进料温度： tD = C tF = C tw = 课程设计内页说明书 16 607080901001101200 1组成x （y ）温度t 图 22 苯和甲苯的组成温度图 操作压强： P= kpa 平均温度 ： tm ： tD = C tF = C tw =1100C tm=（ tD + tF ） /2=(+)/2=℃ 课程设计内页说明书 17 (1)塔顶 y1= XD = 查平衡曲线得到 x1= (2)进料 yf = xf = 查附表 [8]知 : (1)塔顶： M VDm = +() =（ molg/ ） M LDm = +() =（ molg/ ） (2)进料 : M VFm = +() =（ molg/ ）M LFm = +() =（ molg/ ） 平均分子量 M Vm = 2 VFmVDm MM  =80. 582 82. （ molg/ ） M Lm = 2 LFMLDM MM  =82. 5185. 8279. 20( molg/ ) 由 [6]书 和 [7]书 ： 1/ LM =aA / LA +aB / LB ， A为苯 B 为甲苯 塔顶：在 ℃下： LA =811( 3/mkg ) LB =806( 3/mkg ) aA =(*)/[*+()*]= 课程设计内页说明书 18 LMD1 =+（ ） /806 则 LMD = ( 3/mkg ) 进料 :在进料温度 ： LA =802 3/mkg ， LB =798 3/mkg aA =（ *） /[*+()*]= LMF1 = 0 .4 1 0 1 (1 0 .4 1 0 1)8 0 2 7 9 8 则 LMF = 3/mkg 即精馏段的平均液相密度： LM=(+)/2= (3/mkg) 平均气相密度： VM = RTPMVM =(*)/[*(+273)]= ( 3/mkg ) . 精馏段液体表面张力 (1)塔顶 : 查 [6]书 和 [7]书 求得在 ℃下： A = mmN/ B = mmN/ MD = +（ ） =( mmN/ ) (2)进料 : 在 110℃下： A =( mmN/ ) B =( mmN/ ) MF = +（ ） =( mmN/ ) 则 m =( MD + MF )/2=(+)/2=( mmN/ ) . 液体平均粘度 课程设计内页说明书 19 液相平均粘度依下式计算： iilm x lglg  (1)塔顶 :在 ℃下： A 是苯， B 是甲苯 XD= DA = smpa。 DB = smpa。 (2)lg LD =  + 则 LD =( smpa ) (3)进料 : 在 ℃下 XF = FA= smpa。 FB = smpa lglF=  +  则 =(smpa) lm=（LD+lF） /2=( smpa ) . 气液体积流率的计算 由已知条件V=hkmol/ L=hkmol/ 得 SV =VMVMvm3600 =(*)/(3600*)=（ sm/3 ） SL =LMLMLM3600 = =( sm/3 ) 提留段物性数据计算 操作压强 P = 温度 tm tD = C tF = C tw =1100 C 课程设计内页说明书 20 tm =（ tF + tw ） /2=(+110)/2= C (1)塔釜 Wx = 查相平衡图得到： Wy = (2)进料   查附表 [8]知 : (1)塔斧： M VWm = +() =（ molg/ ） M LWm = +() =（ molg/ ） (2)进料 : M VFm = +() =（ molg/ ） M LFm=+() =（ molg/ ） 平均分子量 M Vm = 2 VFmVWm MM 87. 162 82. 5791. 75 （ molg/ ）M Lm = 2 LFMLWM MM  =88. 9085. 8291. 97( molg/ ) 由式 ]3[ ： 1/ LM =aA / LA +aB / LB 查 [6]书 和 [。