化工原理课程设计--双组分连续精馏筛板塔的设计

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1、双组分连续精馏筛板塔设计说明书 1 原始数据原始数据 1.设计题目：双组分连续精馏筛板塔的设计 2.原料处理量：1.3010 4kg/h 3.原料组成： （ 苯（M=78kg/kmol） ,二甲苯 （M=92kg/kmol）) 4.分离要求： （1） ：馏出液中低沸点组分的含量不低于 97.5%（质量分率） （2） ：馏出液中低沸点组分的收率不低于 97%（质量分率） 5.操作条件： （1） ：操作压力：常压 （2） ：进料及回流状态：泡点液体 设计计算设计计算 1.全塔物料恒算计算馏出液及残液产量 F=D+W F F x=L D x+W W x F x= 92/30.078/70.0 78/

2、70.0 =0.7335 D x= 92/025.078/975.0 78/975.0 =0.9787 M=0.733578+（1-0.7335）92=81.73g/mol F= 73.81 1030.1 4 =159.06 Kmol/h 组分名称 苯 甲苯 组成（质量分率） 0.78 双组分连续精馏筛板塔设计说明书 2 F D Fx Dx =0.97 D= D F x Fx97.0 = 9787.0 7335.006.15997.0 =115.63Kmol/h W= FD W=159.06115.63=43.43Kmol/h W x= W DxFx DF = 43.43 9787.063.1

3、157335.006.159 =0.0807 2.2.塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算塔顶温度、塔底温度及最小回流比的计算 2.1 确定操作压力 塔顶：P 顶=760mmHg 塔底：P 底=760mmHg+nP (n=2030 块) P=100mmH2O n=20 p 底=760+20 13600 1000100 =907.06mmHg 2.2 根据塔顶压力及塔顶汽相组成用视差法计算塔顶温度 （即露点温度） : (1) 令td=81.14 AA=6.906 BA=1211 CA=220.8 AB=6.953 BB=1344 CB=219.4 P 0 i =AiBi/(Ci+td) lgP

4、0 A =AABA/(CA+td)=6.906 14.818.220 1211 0 A P=785.78mmHg lgP 0 B =ABBB/(CB+td)=6.953 14.814.219 1344 0 B P=302.76mmHg 0339.1 760 78.785 0 P P k A A 3984.0 760 76.302 0 P P k B B 双组分连续精馏筛板塔设计说明书 3 9466.0 0339.1 9787.0 A A A k y x (其中 yA = XD ) 05346.0 3984.0 9787.01 B B B k y x (其中 yB =1yA ) 00006.01

5、05346.09466.011 BAi xxX(0.0004) 顶= P 0 A /P 0 B =785.78/302.76=2.5954 t顶 =81.14 同理，根据塔底压力及塔底残液组成用试差法计算塔底温度（即泡点温 度）: (1)令tb= 113.30 0C P 0 A =AiBi/(Ci+tb) AA=6.906 BA=1211 CA=220.8 AB=6.953 BB=1344 CB=219.4 lgP 0 A =AABA/(CA+tb) 0 A P=1911.17mmHg lgP 0 B =ABBB/(CB+tb) 0 B P=819.03mmHg 10699.2 06.907

6、17.1911 0 P P k A A 90295.0 06.907 03.819 0 P P k B B AAA xky2.106990.0807= 0.1700(其中 XA = XW) BBB xky0.90295(10.0807)= 0.8300(其中 XB =1XW) 11 BAi yyy 0.0001(0.0004) 双组分连续精馏筛板塔设计说明书 4 底= P 0 A /P 0 B = 1911.17/819.03=2.3335 t底=113.30 2.3 计算平均相对挥发度 46.23353.25954.2 底顶 2.4 计算最小回流比 Rmin 因为进料状态为泡点进料，所以 q=1,则7335.0 Fq xx 8713.0 7335.0)146.2(1 7335.046.2 )1(1 q q q x x