毕业设计----分离苯-甲苯精馏系统设计

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1、 本科课程设计说明书 第 1 页 共 36 页 1. . 任务书任务书 1.1 设计题目设计题目 分离苯甲苯精馏系统设计 精馏塔设计 1.2 设计任务设计任务 1 处理能力：5000kg/h； 2 进料组成：苯含量 35%（质量，下同） ，温度为 25 o C； 3 工艺要求：塔顶苯含量 95%，塔底苯含量 2.5%； 4 操作条件：常压； 5 设备型式：浮阀塔 1.3 设计内容设计内容 1 设计方案的确定和流程说明 2 精馏塔的工艺设计 3 精馏塔的结构设计 4 精馏塔的强度设计 5 其他主要设备的选型 1.4 设计要求设计要求 1 设计说明书一份； 2 设计图纸： a、工艺流程图一张(采用

2、 AutoCAD 绘制)； b、主要设备总装配图一张(A1)； 3 答辩答辩。 1.5 设计完成时间设计完成时间 2007.9.32007.9.28 本科课程设计说明书 第 2 页 共 36 页 2. . 工艺设计工艺设计 2.1 设计方案的设计方案的论述论述 本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精 馏流程。由于冷液进料加大提馏段的回流液流量，从而增大其负荷，所以设计中 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。该物系属易分离体系，最小回流比较小，故操

3、作回流比取最小回 流比的 1.9 倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经产品冷却后送至储罐。 2.2 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算 确定精馏塔的原料液、塔顶及塔底的摩尔流量。 苯的摩尔质量： MA=78.11kg/kmol 甲苯的摩尔质量：MB=92.13kg/kmol 原料苯组成： F x3884.0 13.92/)35.01(11.78/35.0 11.78/35.0 （摩尔分数，下同） 塔顶组成： D x 9573.0 13.92/)95.01(11.78/95.0 11.78/95.0 塔底组成： W x 0294.0 13.92/)025.01(11.78/025.0 11.78/

4、025.0 原料液平均摩尔质量： F M 0.388478.11 + 1 - 0.3884 92.13 = 86.6846kg/mol 进料量：F=5000/MF=5000/86.6846=57.6804kmol/h=0.016kmol/s 物料衡算式为：F=D+W F F x=D D x+W W x 联立代入求解：D=22.3163kmol/h=0.0062kmol/s W=35.3641kmol/h=0.0098kmol/s F：原料液流量(kmol/s) D：塔顶产品流量(kmol/s) W：塔底残液流量(kmol/s) 本科课程设计说明书 第 3 页 共 36 页 2.3 常压下苯常压下苯- -甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系 表 1 常压下苯-甲苯气液平衡组成（摩尔）与温度关系1 苯的摩尔分数 温度 /C o 苯的摩尔分数 温度 /C o 液相 气相 液相 气相 0.0 0.0 110.6