精馏塔设计-苯和甲苯.pptVIP

目录 设计任务 年产8万吨产品； 年生产300天，24h运行 进料液中轻组分质量分数为30％的摩尔分率 塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率 塔底轻组分质量分数为2％的摩尔分率 理论塔板计算 塔板工艺结构及尺寸 溢流装置 塔板布置 降液管得底隙高度h0 降液管得宽度Wd和降液管的面积Af 溢流堰长（出口堰长）Lw，出口堰高 hw 塔板分块 边缘区宽度Wc与安定区宽度Ws 开孔区面积Aa 塔板工艺结构及尺寸 1.溢流装置 采用单溢流型的平顶弓形溢流堰、弓形降液管、平形降液盘。 溢流堰长（出口堰长）Lw 取Lw=0.7DT=1.75m。 堰上溢流强度: Lh/Lw=32.92m3/（m.h） 100—130m3/（m.h） 满足堰上溢流强度要求。 出口堰高 hw 因为hw=hL-how;对于平直堰 , how=0.00284E（Lh/Lw）2/3 由Lw/ DT=0.7及Lh/Lw2.5=14.22,查液流收缩系数图得E=1.04，则how=0.0303m0.006（满足要求） 所以可得 hw= hL-how=0.0697m 塔板工艺结构及尺寸 1.溢流装置 降液管得宽度Wd和降液管的面积Af 由Lw/DT=0.7,查弓形降液管几何关系图得Wd/ DT=0.14，Af/AT=0.09，即Wd=0.35m , AT=0.785DT2=4.91m2,Af=0.441m2 液体在降液管内的停留时间为： τ=AfHT/Ls=16.54s5s（满足要求） 降液管得底隙高度h0 液体通过降液管底隙的流速一般为0.07—0.25m/s，取液体通过降液管底隙的流速u，0=0.15m/s，则 h0=Ls/Lw u，=0.0610m hw-h0=0.008 0.006（满足要求） 塔板工艺结构及尺寸 2.塔板布置 塔板分块，因DT=2500mm，可将塔板分作6块安装。 边缘区宽度Wc与安定区宽度Ws 边缘区宽度Wc：取60mm。 安定区宽度Ws：DT 1.5m。取Ws=80mm。 开孔区面积Aa 开孔区面积可根据公式Aa=2[x*（R2-x2）1/2+(π/180)R2*sin-1(x/R)] X=DT/2-（Wd+Ws）=0.82m,R=DT/2-Wc=1.19m 所以可得Aa =3.567m2 * * Thank you ! * * LOGO 精馏塔设计 精馏塔设计 设计项目介绍 1 塔板数计算 2 塔板设计 3 力学衡算 4 其他部分的设计 5 物料衡算 Step 1 Step 2 Step 3 原料液及塔顶、塔底摩尔分率 XF、XD、XW 原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 Step 1 物料衡算 产品生产量D、进料流量F、塔底产品流量W 物料衡算 1.原料液及塔顶、塔底摩尔分率 苯:MA=78.11kg/kmol 甲苯:MB=92.14 kg/kmol 进料液中轻组分质量分数为30％的摩尔分率 XF=（0.30/78.11）/（0.30/78.11+0.70/92.14）=0.336 塔顶轻组分质量分数为98％的摩尔分率 XD=（0.98/78.11）/（0.98/78.11+0.02/92.14）=0.983 塔底轻组分质量分数为2％的摩尔分率 XW=（0.02/78.11）/（0.02/78.11+0.98/92.14）=0.024 物料衡算 2.原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 原料液:MF=xFMA+(1-xF)MB=0.336×78.11+(1-0.336)×92.14=87.43kg/kmol 塔顶: MD=xDMA+(1-xD)MB=0.983×78.11+(1-0.983)×92.14=78.35kg/kmol 塔底: MW=xWMA+(1-xW)MB=0.024×78.11+(1-0.024)×92.14=91.80kg/kmol 塔顶的平均摩尔质量 由xD=y1=0.983代入气液平衡方程得x1=0.959 MvDm= xDMA+(1-xD)MB=0.983×78.11+(1-0.983)×92.14=78.35kg/kmol MLDm= x1MA+(1-x1)MB=0.959×78.11+(1-0.959)×92.14=78.68kg/kmol 物料衡算 2.原料液、塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 进料板平均摩尔质量 由XF =0.336代入气液平衡方程得yF