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2万吨苯-甲苯板式精馏塔设计(3)

时间:2017-04-15 21:31来源:毕业论文
联立公式①②,并代入数据计算得: 釜残液的流量 W=18.30kmol/h 馏出液的流量 D=14.04kmol/h 2.1.2 分别计算原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 MF= 0.44078.


联立公式①②,并代入数据计算得:
釜残液的流量     
W=18.30kmol/h
馏出液的流量   
D=14.04kmol/h
2.1.2 分别计算原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
MF= 0.440×78.11+(1-0.440)×92=85.89 kg/kmol
MD= 0.983×78.11+(1-0.983)×92=78.35 kg/kmol
MW= 0.02×78.11+(1-0.02)×92=91.72 kg/kmol
3 塔板数的确定
3.1 理论塔板层数的求取
3.1.1 确定最小回流比和操作回流比          
表1 苯-甲苯物系的气液平衡数据[10]
沸点/℃    110.56    105.71    101.78    98.25    95.24    92.43
气相组成    0.0    20.8    37.2    50.7    61.9    71.3
液相组成    0.0    10.0    20.0    30.0    40.0    50.0
沸点/℃    89.82    87.32    84.97    82.61    81.24    80.01
气相组成    79.1    85.7    91.2    95.9    98.0    100.0
液相组成    60.0    70.0    80.0    90.0    95.0    100.0
由上数据可绘出t-x-y图。
 
求最小回流比。因为是泡点进料[11],则xF =xq,由一点(0.440,0.440)求出进    料线(q线),联立该线与平衡线方程得:
yq = 0.67  xq=0.440
故最小回流比为
Rmin= =(0.983-0.67)/(0.67-0.440)=1.36  ③
则操作回流比为
R= 1.3Rmin =1.3×1.36=1.768                 ④
3.1.2 精馏塔气、液相负荷的确定[12]
L=RD=1.768×14.04=24.82 kmol/h
V=(R+1)D=(1.768+1)×14.04=38.86kmol/h
泡点进料q=1
L′=L+F=24.82+32.34=57.16 kmol/h
V′=V=38.86 kmol/h
因此可得
精馏段操作线: =0.638 +0.355
提馏段操作线: 1.47 -0.47
3.2 精馏塔塔高计算时理论板层数的确定
(1) 由之前易得: =0.440   =0.983   =0.0235
(2) 用逐级计算方法计算理论板数[13]
 = =0.983
由平衡方程y=αx/(1+(α-1)x)得 =0.955(其中α=2.70)
从第二板开始用精馏段操作线方程求yn 再用平衡方程算出xn直到xn<xF,共需n-1块精馏板,第n块为进料板
表2 计算每块塔板的气相和液相数据    x    y
1    0.955    0.983
2    0.908    0.964
3    0.836    0.934
4    0.738    0.888
5    0.635    0.825
6    0.540    0.760
7    0.464    0.700
8    0.408    0.651
9    0.052    0.130

由图可知,该精馏塔共9块塔板,精馏段塔板数为8块,加料板在第8块,提馏段塔板数为1块。
进一步通过简捷法校核理论板层数计算[14],具体步骤如下:
由③④可知, =1.36,R=1.768
精馏塔泡点进料,                 ⑤
将数据代入公式⑤,计算得 =2.70。
全回流的情况下             ⑥ 2万吨苯-甲苯板式精馏塔设计(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_5182.html
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