甲苯

表 25 组分的液相密度 [1] 温度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯 ,kg/ 3m 甲苯 ,kg/ 3m 814 809 805 801 791 791 778 780 763 768 化工原理课程设计说明书 6 表 26 液体粘度 181。 L [1] 温度 (℃ ) 80 90 100 110 120 苯（ mP a .s） 甲苯（ mP a .s）

甲苯当做理想物系， 根据 表 31 中轻组分苯的数据， 用 AutoCAD 画出其平衡曲线如 图 31： 图 31：苯的气液 平衡曲线 得出精馏段操作线与 y轴的交点坐标为 ，根据公式：1 Dmxy R ， 13 年产量 万吨苯 — 甲苯连续精馏筛板塔的设计 得出  ，取实际回流比为最小回流比的 倍，故： 。 精馏塔的气液相负荷 1 . 7 9 . 6 7 1 6 . 4 4 ( /

加入。 最终，完成苯与甲苯的分离。 三、精馏塔设计 工艺条件的确定 苯与甲苯的基础数据 表 31 相平衡数据 温度 /℃ 85 90 95 100 105 POA /Kpa POB /Kpa 40 46 54 86  x 0 y 0 表 32 苯与甲苯的物理性质 项目 分子式 相对分子量 沸点 /℃ 临界温度 /℃ 临界压力 /Pa 苯 C6H6 甲苯 C6H5CH3 表 33 Antoine

TF＝ ℃ 塔底温度 ： TW＝ ℃ 精馏段平均温度 ： Tm1＝（ ＋ ） /2 = ℃ 提馏段平均温度 ： Tm2＝（ ＋ ） /2 = ℃ （三）、平均摩尔质量计算 精馏段摩尔质量 : 由拉格朗日插入法得： 气相组成： , 116119: 11   xx x 液相组成： , 116119: 11   yy y k g / k m o l 5 3 2 0 6)6 8

另假设阀孔动能因数为12，采用与上面相同的步骤，可得适宜阀孔气速，阀孔总面积，开孔率，处于经验范围内。 ③由适宜阀孔气速求得开孔率适宜的阀孔气速应当等于或大于临界阀孔气速。 所谓临界阀孔气速就是使阀刚刚全开时的阀孔气速。 对于F1重阀，临界阀孔气速为同样以塔顶第一块板为例，可得临界阀孔气速为，则阀孔总面积为，进一步可得开孔率为。 由上面的分析，可初步选定塔顶第一块塔板的开孔率为，此时，阀孔气速。

强在较低的加热蒸汽以节省操作费用，并省掉间接加热设备。 但由于直接蒸汽的加入，对釜内溶液起一定的稀释作用，在进料条件和产品纯度、轻组分收率一定的前提下，釜液组成相对降低，故需要在提馏段增加塔板以达到生产要求。 本次设计采用的是间接蒸汽加热。 制药过程原理及设备课 程设计 —— 精馏塔设计 7 冷却剂与出口温度 精馏塔常以循环冷却水为冷却剂，将热量从塔顶冷凝器中移出。 且厂址选在江苏地区

tF  时，查《化学化工物性数据手册》得 333/ /,/mkgmkgmkgLFLFLBLA Tw= 时，查《化学化工物性数据手册》得 333/ 8 8 0 0 3 8 00 3 / 8 0,/ 8 0mkgmkgmkgLWLWLBLA 故精馏段平均液相密度为 3/ 0 52/ 9 1 3 mkg ）（精 提馏段平均液相密度为 3/ 8

D ，再由平衡曲线得 1x = )9 8 ( 8 V D mM kg/kmol )( L D mM kg/kmol 进料板的平均摩尔质量计算 Fy 查平衡曲线得 Fx )5 1 ( 1 V F mM kg/kmol )( L F mM kg/kmol 精馏段平均摩尔质量 )( VmM kg/kmol )( LmM kg/kmol

8 9 . 3 6 0 . 0 0 2 0 4 /3 6 0 0 3 6 0 0 7 8 1 . 9 3LmLmLML s m s    0 .0 0 2 0 4 3 6 0 0 7 .3 6 /hL m h   四、 精馏塔的塔体工艺尺寸设计 1. 塔径计算 初选板间距  ，取板上液层高度 mhL  ， 故 0 .4 0 0 .0 6 0 .3 4TLH h m  

力： mN / 3 提馏段平均表面张力： mN / 7 0 39。 3 液相平均粘度计算 液相平均粘度依下式计算： lgμ Lm=∑ xilgμ i 1）塔顶： 由手册和内插法计算得 tD=℃ ,μ A= s， μB= s 3 0 6 )9 7 (3 0 2 7 L D m 武汉工程大学邮电与信息学院化工原理课程设计说明书 18 解得： μ LDm= mPa