第二章设计任务书1设计题目
分离苯甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计
2工艺条件
生产能力苯甲苯混合液处理量80000ta
原料组成苯含量为40质量百分率下同
进料状况热状况参数q自选
分离要求塔顶苯含量不低于995塔底苯含量不大于153建厂地区
大气压为760mmHg自来水年平均温度为15℃的滨州
4塔板类型板式精馏塔
5生产制度年开工300天每天三班8小时连续生产
6设计内容
1精馏塔的物料衡算
2塔板数的确定
3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
4精馏塔的塔体工艺尺寸计算
5塔板主要工艺尺寸的计算
6塔板的流体力学验算
7塔板负荷性能图
8精馏塔接管尺寸计算
9绘制生产工艺流程图
10绘制精馏塔设计条件图
11绘制塔板施工图可根据实际情况选作
f12对设计过程的评述和有关问题的讨论。
第三章设计内容
31设计方案的确定及工艺流程的说明
本设计任务为分离苯甲苯混合物。对于该二元混合物的分离应采用连续精馏过程。设计中采用泡点进料将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。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。该物系属易分离物系最小回流比较小故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热塔底产品经冷却后送至储罐。
32全塔的物料衡算
321原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率
苯和甲苯的相对摩尔质量分别为7811kgkmol和9214kgkmol原料含苯的质量百分率为40塔顶苯含量不低于995塔底苯含量不大于15则
原料液含苯的摩尔分率440014
92600117840011
78400
Fx
塔顶含苯的摩尔分率996014
9200501178995011
789950Dx
塔底含苯的摩尔分率0176014
9298501178015011
780150Wx
322原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量
由311知产品中甲苯的摩尔分率故可计算出产品的平均摩尔质量
原料液的平均摩尔质量
MF7811×044010440×921485967kgkmol
塔顶液的平均摩尔质量
MD7811×099610996×921478166kgkmol
塔底液的平均摩尔质量
MW7811×00176100176×921491893kgkmol
f
323料液及塔顶底产品的摩尔流率
依题给条件一年以300天一天以24小时计得
F8000t300×24h111112kgh
全塔物料衡算
进料液F111112kgh91893kgkmol12091kmolh总物料恒算FDW
苯物料恒算F×0440D×099600176×12091联立解得W6963kmolh
D5128kmolh
33塔板数的确定
理论塔板数TN的求取
苯甲苯物系属理想物系可用梯级图解法MT求取NT步骤如下331平衡曲线的绘制
根据苯甲苯的相平衡数据利用泡点方程和露点方程r