苯甲苯分离精馏塔课程方案 .docx

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1、精品名师归纳总结目录一工艺流程图与基础数据的搜集3二 精馏塔的物料衡算 51. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数52. 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量53. 物料衡算原料处理量5三 塔板数的确定 6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 理论板层数N T 的求取6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 实际板层数的求取7四 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算 7 1.操作压力运算72. 操作温度运算83. 平均摩尔质量运算84. 平均密度运算85. 液相平均表面张力运算96. 液相平均粘度运算10五 精馏塔的塔体工艺尺寸运算 101. 精馏段塔径的运算102

2、. 提馏段塔径的运算113. 精馏塔有效高度运算12六 塔板主要工艺尺寸的运算 12精馏段1. 溢流装置运算122. 塔板布置13提馏段1. 溢流装置运算142. 塔板布置14七 筛板的流体力学验算 16精馏段1. 塔板压降162. 液面落差173. 液沫夹带174.漏液175.液泛17提馏段1. 塔板压降17可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 液面落差183. 液沫夹带184.漏液195.液泛19八 塔板负荷性能图 19精馏段1. 漏液线192. 液沫夹带线203. 液相负荷下限线204. 液相负荷上限线215. 液泛线21提馏段1. 漏液线222. 液沫夹带线233. 液

3、相负荷下限线234. 液相负荷上限线245. 液泛线24九 热量衡算换热器及管道选取 261. 塔顶冷凝器262 塔釜再沸器283 进料预热器304 塔顶产品冷凝器315 塔底产品冷凝器336 离心泵的挑选35十 设计一览表35十一 参考文献36附图37可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一工艺流程图与基础数据的搜集下图是板式塔的简略图表 1苯和甲苯的物理性质工程分子式分子量 M沸点 ）临界温度临界压强t C）PC苯,kg/甲苯,kg/m 3m 3表 7 常压下苯甲苯的气液平稳数据温度 t液相中苯的摩尔分率x气相中苯的摩尔分率y809010011012081480579177876

4、3809801表 6791液体粘度 L780768温度 8090100110120苯mPa .s ）0.3080.2790.2550.2330.215甲苯 92.14=85.97Kg/kmolM D =0.97478.11+1-0.97492.14=78.47Kg/kmolM W =0.02478.11+1-0.02492.14=91.80Kg/kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 物料衡算产品产量12000000 / 7200D =85.97总物料衡算F=D+W=19.39Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结苯物料衡算F0.440=0.974D

5、+0.024W联立解得F=44.29Kmol/h ，W=24.90Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三 塔板数的确定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 理论板层数N T 的求取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结苯-甲苯属理论物系，可采纳图解法求理论板层数。由手册查得苯 - 甲苯物系的气液平稳数据，绘出x-y 图x00.0580.1550.2560.3760.5080.6590.831y100.1280.3040.4530.5960.720.830.94310.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.20.40.60.8

6、1求最小回流比及操作回流比采纳作图法求最小回流比。在图中对角线上，自点e0.440 ， 0.440 ）做垂线， ef 即为进料线 q 线），该线与平稳线的交点坐标为：yq =0.660xq =0.440可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故最小回流比为：R min =1.43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xdyq0.9740.660yqxq0.6600.440取操作回流比为： R2Rmin21.432.86可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求精馏塔的气、液相负荷可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

7、纳总结LRD2.8619.3955.46 Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V R1D2.86119.3974.85 Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LLF55.4644.2999.75 Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V V74.85 Kmol/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求操作线方程 精馏段操作线方

8、程yLDxx0VV55.46x74.8519.3974.850.9740.741x0.252可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段操作线方程LyV xW xwV99.75x74.8524.9074.850.0241.333 x0.008可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图解法求理论板层数采纳图解法求理论板层数，求解结果为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总理论板层数N T13 包括再沸器，进料板位置 N F6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 实际板层数的求取查图得：塔顶 T=81.

9、7C塔釜 T=109.5C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T = 81.7109.5 =95.6C2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T 时 xa0.35 ya0.570.5710.35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相对挥发度 a=0.3510.57 2.46可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结塔顶与塔底平均温度下的粘度ulxi yi0.440.260.560.290.28 mPa s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结全板效率

10、 ET0.49auL0 .2450.54可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精馏段实际板层数：N 精提馏段实际板层数：N 提11 板进料50.5480.549.31014.815可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的运算1. 操作压力运算塔顶操作压力每层塔板压降pDp101.3kPa0.7 kPa进料板压力pF101.30.710108.3 kPa塔釜压力pF101.30.725118.8 kPa精馏段平均压力pm101.3108.3 / 2104.8 kPa精馏段平均压力pm108.3118.8 / 2113.6 kPa可编辑资料 -

11、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 操作温度运算读 图 知 ： 塔 顶 TD81.7 C温 度进 料 板 温 度 TF95.0 C塔 釜 温 度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TF109.5 C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 平均摩尔质量运算塔顶摩尔质量运算：由xDy10.974, 查平稳曲线，得 x10.930可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.97478.1110.97492.1378.47kg / kmol0.93078.1110.93092.1379.09kg / kmolM VD

12、mM LDm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进料板平均摩尔质量运算 由图解理论板，得yF0.600可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查平稳曲线，得xF0.380可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M VFm0.60078.11 （10.600）92.1383.72kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M LFm0.38078.1110.38092.1386.79kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3）塔釜摩尔质量运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xwy20.024 x20.00

13、4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M Vwm0.02478.11 （10.024）92.1391.80kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M LwF0.00478.1110.00492.1392.08kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3）精馏段平均摩尔质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M Vm78.4783.72 / 281.09kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M Lm 79.0986.79 / 282.94kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

14、归纳总结4）提馏段平均摩尔质量M Vm 91.8083.72 / 287.76kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M Lm 92.0886.79 / 289.44kg / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 平均密度运算气相平均密度运算由抱负气体状态方程运算，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精馏段pmMVmVm104.881.092.82kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RTm8.31488.35273.15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

15、名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段pmM VmVm113.687.763.19kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结液相平均密度运算RTm8.314102.25273.15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结液相平均密度依下式运算：ii1a /LmAB塔顶液相平均密度运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 TD81.7C ，查手册得811.8kg / m3，806.8kg / m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LDm10.97 / 811.8

16、0.03/ 806.8811.6 kg/ m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3进料板液相平均密度运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 TF95.0C ，查手册得A795.0kg / m ， B792.3kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进料板液相的质量分数运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a ALFm0.400.4078.1178.110.60192.130.357793.2kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.357 / 795.00.643 / 792.3AB塔釜液相平均密度

17、运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 T w109.5C ，查手册得780.5kg / m 3，780.5kg / m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LDm10.98 / 780.50.02/ 780.5780.5kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精馏段液相平均密度为Lm811.6793.2 / 2802.4kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段液相平均

18、密度为Lm 780.5793.2 / 2786.8kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 液相平均表面张力运算液相平均表面张力依下式运算，即Lmxii塔顶液相平均表面张力运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 TD81.7C ，查手册得A21.3mN/ m， B21.6mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LDm0.97421.30.02621.621.3mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进料板液相平均表面张力运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

19、归纳总结由 TF95.0C ，查手册得A19.5mN / m， B19.8mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LFm0.3819.50.6019.819.8mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结塔釜段液相平均表面张力运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 Tw109.5C ，查手册得A17.5mN / m， B18.5mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Lwm0.02

20、417.50.97618.518.5mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 精馏段液相平均表面张力为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Lm 21.319.8 / 220.55mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段液相平均表面张力为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Lm18.519.8 / 219.15mN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6. 液相平均粘度运算液相平均粘度依下式运算：lgLmxi lgi塔顶液相平均粘度运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 TD81.7C ，

21、查手册得A0.293mPas， B0.296mPa s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结lgLD m0.974lg0.2930.026lg0.296可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得LDm0.293mPa s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进料板液相平均粘度运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 TF95.0C ，查手册得A0.267mPas， B0.275mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

22、欢迎下载精品名师归纳总结lgLFm0.38lg0.2670.62lg0.275可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得LFm0.272mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结塔顶液相平均粘度运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 T w109.5C ，查手册得A0.234mPas， B0.253mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结lgLw m0.976lg0.2530.024lg0.234可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

23、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得Lw m0.253mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精馏段液相平均粘度为Lm0.2930.272 / 20.283mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段液相平均粘度为Lm 0.2530.272 / 20.263mPas可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结五 精馏塔的塔体工艺尺寸运算1. 精馏段塔径的运算1 ） 精馏段的气、液相体积流率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑

24、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VVM Vms74.8581.090.60m3 / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3600 VmsLLM Lm3600Lm360055.4636002.8282.94802.40.0016m3 / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 umaxCLV ，其中的VC20 由图查取，图的横坐标为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Lh VhL 1/ 2 V0.00160.6036003600 802.41 / 2

25、2.820.042可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取板间距 H T0.40,板上液层高度 hL0.06m ，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H LhL0.40.060.34m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查图得C20 =0.075可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CC 20L 0.2200.075 20.55 0.2200.0754可编辑资

26、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结umax0.0754802.42.821.270m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.82可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取安全系数 0.7 ， u=0.7umax =0.889m/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D=4vsu43.140.600.8890.927m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按标准塔径圆整后为塔截面积为实际空塔气速为2. 提馏段塔径的运算D1.0mA T4uVsAT

27、1.020.600.7850.785m 20.764m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结提馏段的气、液相体积流率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VVM Vms74.8587.760.571m3 / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3600 VmsLLM Lm3600Lm360099.75360023.1989.44786.80.0031m3 / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由 umaxCLV ，其中的VC20 由图查取，图的横坐标为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Lh VhL 1/ 2 V0.0031