化工原理课程设计A总结.ppt

3 筛板塔设计示例 【设计任务】 在一常压操作的连续精馏塔内分离苯—甲苯混合物。已知原料液的处理量为4 000 kg/h, 组成为0.41（苯的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为0.96，塔底釜液的组成为0.01。 【设计计算】 （一）设计方案的确定 本设计任务为分离苯一甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。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人精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，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。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 3、物料衡算 （三）塔板数的确定 1、理论板层数NT的求取 2、实际板层数的求取 （四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 以精馏段为例进行计算。 1、操作压力计算 2、操作温度计算 依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下： 3、平均摩尔质量计算 塔顶平均摩尔质量计算 4、平均密度计算 5、液体平均表面张力计算 6、液体平均粘度计算 （五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算 1、塔径的计算 2、精馏塔有效高度的计 （六）塔板主要工艺尺寸的计算 1、溢流装置计算 因塔径D=1.0 m，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。各项计算如下： 2、塔板布置 （七）筛板的流体力学验算 1、塔板压降 （1)干板阻力hC计算 2、液面落差 对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。 3、液沫夹带 4、漏液 5．液泛 （八）塔板负荷性能图1、漏液线 4、液相负荷上限线 5、液泛线 在负荷性能图上，作出操作点，连接OA，即作出操作线。由图可看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。由图5-20查得 2、液沫夹带线 由上表数据即可作出液沫夹带线2。 3、液相负荷下限线 * *