化工原理课程设计--苯-甲苯体系常压浮阀精馏塔

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1、 1 设计条件及任务： 进料流量：F230kmol/h 进料组成：Zf= 0.15（摩尔分率） 进料热状态：Tf=15.7（常温） 要求塔顶产品浓度 XD =0.99 XW1 计算 q 值 原料液的汽化热为： rm =0.15x415x78+0.85x433x92=38716.1 由图可查出进料组成为 XF=0.15 时，溶液的泡点温度为 104 平均温度=（104+15.7）/2=59.85 由附录查在温度为 59.85下苯和甲苯的比热容为 1.82kj/(kg*k) 则原料液的平均比热容为 CP =1.82x78x0.15+1.82x92x0.85=163.62 q =(CPT+ rm )

2、/ rm =(104-15.7)x163.62+38716.1)/ 38716.1=1.37 所以 q 线方程为 y=3.7x-0.41 2.3 2.3 塔釜加热方式：塔釜加热方式： 本次分离任务采设置再沸器，采用间接蒸汽加热，以提供做够的热量。 4 2.4 2.4 回流回流方式方式（重力回流或强制（重力回流或强制回流）回流） 第三章第三章 精馏过程精馏过程工艺流程图工艺流程图 第四章第四章 理论板数的确定理论板数的确定 4.1 4.1 全塔物料衡算全塔物料衡算 D WD W 已知条件：F=230 kmol/h XD=0.99 XW =0.001 F=D+W F*XF=D*XD+W*XW 求得

3、 D=34.7 kmol/h W= 195.3 kmol/h 5 4.2 列出苯列出苯-甲苯相平衡数据甲苯相平衡数据 查课本 P466 页苯甲苯气液平衡组成表根据相对挥发度公式 x1 y1 x y ，求得： 苯与甲苯汽液平衡组成 液相 X 气相 Y XY Y-XY X-XY 相对挥发度 平均值 0 0 0 0 0 2.50 8.8 21.2 0.01866 0.19334 0.06934 2.79 20 37 0.07400 0.29600 0.12600 2.35 30 50 0.15000 0.35000 0.15000 2.33 39.7 61.8 0.24535 0.37265 0.1

4、5165 2.46 48.9 71 0.34719 0.36281 0.14181 2.56 59.2 78.9 0.46709 0.32191 0.12491 2.58 70 85.3 0.59710 0.25590 0.10290 2.49 80.3 91.4 0.73394 0.18006 0.06906 2.61 90.3 95.7 0.86417 0.09283 0.03883 2.39 95 97.9 0.93005 0.04895 0.01995 2.45 100 100 1 0 0 所以m =2.5 所以平衡线方程为： x5.11 x5.2 y 或 y5.15.2 y x . 另外 q 线方程为 y=3.7x-0.41 联立推出 XE= 0.225 YE=0.423 4.34.3 确定回流比确定回流比 R R Rmin =(xD- ye )/( ye xe)=(0.99-0.423)/(0.4