精馏塔物料计算.doc

1设计任务和条件(1)年处理含苯60%(质量分数,下同)的苯-甲苯混合液50000吨(2)料液温度35℃(3)塔顶产品浓度98%(4)塔底釜液含甲苯98%(5)每年实际生产天数330(一年中有一月检修)(6)精馏塔顶压强4Kpa(表压)(7)冷水温度30℃(8)(9)地址:: ①通过能力要大,即单位塔截面能处理的气液流量大。②塔板效率要高。③塔板压力降要低。④操作弹性要大。⑤结构简单,易于制造。在这些要求中,对于要求产品纯度高的分离操作,首先应考虑高效率;对于处理量大的一般性分离(如原油蒸馏等),主要是考虑通过能力大。,原料预热器,再沸器,冷凝器,釜液冷却器和产品冷却器等设备。蒸馏过程按操作方式不同,可分为连续精馏和间歇精馏两种流程。在本次的设计中,是为分离苯—甲苯混合物。对于二元混合物的分离,应该采用连续精馏流程。,可分为常压蒸馏,减压蒸馏和加压蒸馏。一般除热敏性物系外,凡通过常压分离要求,并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的物系,都应采用常压精馏。根据本次任务的生产要求,应采用常压精馏操作。,它的不同将影响塔内各层塔板的汽、液相负荷。工业上多采用接近泡点的液体进料和饱和液体进料,通常用釜残液预热原料。所以这次采用的是泡点进料。,将原料液加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝气冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却后送至储罐。,其选择的原则是使设备费用和操作费用之和最低。苯—甲苯混合液是属易分离物系,最小回流比较小,。塔釜采用间接蒸汽加热,塔顶产品经冷却后送至储罐。3工艺流程图板式塔主要由筒体、封头、塔内构件(包括塔板、降液管和受液盘)、人孔、进出口管和群座等组成。按照塔内气、液流动的方式,可将塔板分为错流与逆流塔板两类。工业应用以错流式塔板为主,常用的由泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等。此次设计按照要求选用筛板塔来分离苯-甲苯系。,塔底产品的摩尔分数苯的摩尔质量===()/(+)==()/(+)==()/(+)=,塔底产品的平均摩尔分数MF=*+*==*+*==*+*=,f=(50000×103)/(24×300×)=(kmol/h)=qn,D+qn,×=×qn,D+×qn,W联立解得qn,D=,W=--甲苯属理想物系,可采用图解法求理论板层数。①由手册查得苯--甲苯物系的气液平衡数据,绘出x-y图,见图1。②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。在图1中对角线上,自点e(,)作垂线ef即为进料线(q线),该线与平衡线的交点坐标为====2==③求精馏塔的气、液相负荷L=RD=×==(R+1)D=×=,=L+F=+=,=V=④求操作线方程精馏段操作线方程y=+=-,如附图1所示。求解结果为:总的理论板层数N=13其中NT,精=5NT,提=7(不包括再沸器)进料板位置N=6实际板层数的求解精馏段实际板层数N精=5/=≈10N提=7/=≈14总实际塔板层数N=N精+N提=246精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(1)操作压力PD=P当地+P表=+4=△P==+×10