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-------------------------------------.液沫夹带线-----------------------------------------------------------------------------.液相负荷下限线-----------------------------------------------------------------------.液相负荷上限线-----------------------------------------------------------------------.液泛线-----------------------------------------------------------------------------------第四章附属设备及主要附件的选型和计算----------------------------------------第一节辅助设备设计------------------------------------------------------------------.再沸器的热量衡算----------------------------------------------------------------------.全凝器热量衡算-------------------------------------------------------------------------级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***-------------------------------------------------------------------------第五章设计结果列表---------------------------------------------------------------------第六章设计结果与讨论和说明--------------------------------------------------------第一节设计结果自我评价------------------------------------------------------------第二节此次设计的心得有以下几点-----------------------------------------------第七章结束语----------------------------------------------------------------------------第八章参考文献----------------------------------------------------------------------符号说明英文字母Aα-阀孔的鼓泡面积mAf-降液管面积mAT-塔截面积mb-操作线截距c-负荷系数(无因次)c-流量系数(无因次)D-塔顶流出液量kmol/hD-塔径md-阀孔直径mET-全塔效率(无因次)E-液体收缩系数(无因次)e-物沫夹带线kg液/kg气vF-进料流量kmol/hF-阀孔动能因子m/sg-重力加速度m/sHT-板间距mH-塔高mHd-清液高度mhc-与平板压强相当的液柱高度mhd-与液体流径降液管的压降相当液柱高度mhr-与气体穿过板间上液层压降相当的液柱高度mhf-板上鼓泡高度m级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计hL-板上液层高度mh-降液管底隙高度mhv-堰上液层高度mhp-与板上压强相当的液层高度mhσ-与克服液体表面张力的压降所相当的液柱高度mhv-溢液堰高度mK-物性系数(无因次)Ls-塔内下降液体的流量m/sLw-溢流堰长度mM-分子量kg/kmolN-塔板数Np-实际塔板数NT-理论塔板数P-操作压强PaΔP-压强降Paq-进料状态参数R-回流比Rmin-最小回流比u-空塔气速m/sw-釜残液流量kmol/hwc-边缘区宽度mwd-弓形降液管的宽度mws-脱气区宽度mx-液相中易挥发组分的摩尔分率y-气相中易挥发组分的摩尔分率z-塔高m希腊字母α-相对挥发度μ-粘度Cpρ-密度kg/mσ-表面张力下标r-气相L-液相l-精馏段q-q线与平衡线交点min-最小max-最大A-易挥发组分B-难挥发组分级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计主要流程:冷凝器→塔顶产品冷却器→苯的储罐→苯↑↓回流原料→原料罐→原料预热器→精馏塔↑回流↓再沸器←~塔底产品冷却器→***苯的储罐→***苯流程示意图:级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计图-板式塔总体结构简图级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计化工原理课程设计--------筛--板塔的设计第一章流程及生产条件的确定和说明第一节概述精馏塔是现在化工厂中必不可少的设备,因此出现了很多种的精馏塔。塔设备按其结构形式基本可分为两类:板式塔和填料塔。其中,浮阀塔是内置一定数量的阀,浮阀可根据气体的流量自行调节开度,可以避免漏夜降低气速。浮阀塔保留了泡罩塔的操作弹性大的优点并且浮阀塔板的生产能力大于泡罩塔板。因此发展很快。所以做分离苯-***苯的课程选择了筛板塔。.设计方案简介本设计任务为分离苯-***苯混合物连续精馏。设计中采用饱和液体进料,,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。塔釜用再沸器加热水至饱和过热水蒸气状态,送至塔内,塔釜塔底产品经冷却后送至储罐。设计数据如下表:工艺条件数据进料温度C进料组成%塔顶组成%塔底组成%进料量Kg/h(按计).R/Rmin..设计方案的确定和说明..装置流程的确定精馏装置包括精馏塔、原料预热器,精馏釜(再沸器、)冷凝器等设备。精馏过程按操作方式的不同,分为连续精馏和间接精馏两种流程。连续精馏具有生产能力大,产品质量稳定等优点,工业生产中以连续精馏为主。精馏是通过物料在塔内的多次部分气化与多系部分冷凝实现分离的,热量自塔釜输入,由冷凝器将余热带走。另外,为保持塔的操作稳定性,流程中除用泵直接送入塔原料外也可采用高位槽送料,以免受泵操作波动的影响。塔顶冷凝装置可采用全凝器、分凝器——全凝器两种不同的设置。工业上以采用全凝器为主,以便于准确地控制回流比。塔顶分凝器对上升蒸汽有一定的增浓作用,若后继装置使用气态物料,则宜用分凝器。总之,确定流程时要较全面、合理地兼顾设备、操作费用、操作控制及安全诸因素。..操作压力的选择精馏过程按操作压力不同,分为常压精馏、减压精馏和加压精馏。本实验采级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计用的是常压精馏。..进料热状况的选择精馏操作有五种进料热状况,进料热状况不同,影响塔内各层塔板的气、液相负荷。工业上多采用接近泡点液体进料和饱和液体(泡点)进料,通常用釜残液预热原料。若工艺要求减少釜塔的加热量,以避免釜温过高,料液产生聚合或结焦,则应采用气态进料。..加热方式的选择精馏大多采用间接蒸汽加热,设置再沸器。有时也可采用直接蒸汽加热,例如精馏釜残液中的主要组分是水,且在低浓度下轻组分的相对挥发度较大时宜用直接整齐加热,其优点是可以利用压力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,釜液浓度相应降低,故需要在提馏段增加塔板以达到生产要求。..回流比的选择回流比是精馏操作的重要工艺条件,其选择的原因是使设备费和操作费用之和最低。设计时,应根据实际需要选定回流比,也可参考同类生产的经验值选定。必要时可选用若干个R值,利用吉利兰图(简捷法)求出对应理论板数N,作出N——R曲线,从中找出适宜操作回流比R,也可作出R对精馏操作费用的关系线,从中确定适宜回流比R。第二节精馏塔的物料衡算、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量MA=.***苯的摩尔质量MB=.kg/kmol./.xF.-.=../../../..../../.D./.x.-.=.W./../.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量?.×.+.×.=.kg/kmol.×.+.×.=.kg/kmol.×.+.×.=.kg/=÷(.)=.kmol/h总物料衡算:FDW?级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计***苯物料衡算:FxFDxDWxWF=.kmol/hD=.kmol/hW=.kmol/:泡点进料,故q=组成为XF=.:..-***苯的相平衡数据,利用泡点方程和露点方程求取x~y依据xpp/pp,ypx/p,:tBABAt温度,(℃).苯pi***苯两相摩x.....尔分率y.....T..........x(.y)苯-***苯物系的温度组成图本题中,塔内压力接近常压(实际上略高于常压),而表中所给为常压下的相平衡数据,因为操作压力偏离常压很小,所以其对x~y平衡关系的影响完全可以忽略。级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计..~y曲线及tx~y曲线。在x~y图上,因q,查得...。故有:xDye.......m..精馏塔的气液相负荷.×.=.kmol/h???????.×.=.kmol/h?????????提馏段液体流量?=.+.=.kmo?l/h?????????=.kmol/h?..求操作线方程:Rx精馏段操作线::又当X=时pA/pBB=/=..故有:相平衡方程:yx/()x=.x(/+.)x级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计..求理论板数:逐板法(塔顶全凝器)塔板数yxXf=.Xd=.Xw=...............加料板..........理论塔板数(不含再沸器)..再沸器由表格知:精馏段理论塔板数:(第块板至第块板)提留段理论塔板数:(第块板至第块板)?..板效率???E=.?..实际板数的求取精馏段实际板数:ND/.提馏段实际板数:ND/.第二章精馏塔工艺计算第一节精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算操作压力计算塔顶操作压力:PD=.+=.Kpa每层塔板压降::PF=.+×.=.Kpa精馏段平均压力:PM=(.+.)/=.Kpa塔底操作压力:PW=.+.×=.Kpa级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计提馏段平均压力:PM`=(.+.)/=Kpa操作温度计算...........苯-***苯物系的温度组成图依据操作力,由泡点方程结合图形通过试差法计算出泡点温度,其中苯,***苯的饱和蒸气压由安托因方程计算。计算结果如下:塔顶因是泡点温度::tFC塔底温度:tW=C精馏段平均温度:tM(.+)/=C提馏段平均温度:Tm`=(+)/=C平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算查平衡曲线xxD=y=.,.MVDM..+(-.).=.kg/komlMLDM..+(-.).=.kg/koml进料板平均摩尔质量计算查XF=.YF=.MVFM=..+(-.).=.kg/komlMLFM=..+(-.).=.kg/koml级化学工程与工艺化工原理课程设计:..苯-***苯板式精馏塔的工艺设计塔底平均摩尔质量计算XW=.Yw=.MLWM=..+(-.).=.kg/komlMVWM=..+(-.).=.kg/koml精馏段平均摩尔质量MVM=(.+.)/=.kg/komlMLM=(.+.)/=.kg/koml提馏段平均摩尔质量MVM=(.+.)/=.kg/komlMLM=(