第一部分 概述
一、设计题目：浮阀板式精馏塔设计
二、设计任务：
试设计分离苯-甲苯混合物的筛板精馏塔。已知原料液的处理量为 ，组成为 （苯的质量分数），要求塔顶馏出液的组成为 ，塔底釜液的组成为 。
三、设计条件
操作压力 进料热状况 回流比
试根据上述工艺条件作出筛板的设计计算。
单板压降 全塔效率 四、工艺流程图
原料液由泵经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。
4
一、设计方案的确定
本设计任务书为分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。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，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 1.5 倍。
二、精馏塔的物料衡算
1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 苯的摩尔质量 MA= 甲苯的摩尔质量 MB= XF= XD=
XW=
2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
MF=
MD= MW= 3.物料衡算原料 原料处理量
总物料衡算
苯物料衡算
联立解得
三、塔板数的确定
1、理论半数的确定
苯-甲苯属于理想物系故相对挥发度 最小回流比及操作回流比为：
取操作回流比为：
③求精馏塔的气、液相负荷
5
，又因为泡点进料故：
④求操作线方程 精馏段操作线方程
提馏段操作线方程
⑤逐板法求理论板层数 求解结果为： 精馏段塔板数： 提留段塔板数： 进料板位置 ：
6
2.实际板层数的求取 精馏段实际板层数： 提馏段实际板层数： 总实际板数：
四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算
（一）精馏段 1.操作压力计算
塔顶操作压力： 每层塔板压降 ： 进料板压降： 精馏段平均压力： 2.操作温度计算
依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下:
塔顶温度 进料板温度 塔釜温度
3.平均摩尔质量计算 ⑴塔顶摩尔质量计算：
⑵进料板平均摩尔质量计算 由逐板法，得
（3）精馏段气液混合物平均摩尔质量
4.平均密度计算
⑴气相平均密度计算
由理想气体状态方程计算，即
⑵液相平均密度计算
液相平均密度依下式计算：
1?Lm??ai/?i
（3）塔顶液相平均密度计算：
7
相关推荐：
loading